Адсорбция азота определение размера пор по изотермам адсорбции

Объем микро- и- переходных пор, их распределение по размерам и удельную поверхность можно рассчитать по изотермам адсорбции—десорбции различных веществ. Для расчета распределения пор по размерам используется теория капиллярной конденсации адсорбата в тонких порах адсорбента. Удельная поверхность рассчитывается из представлений мо-номолекулярной адсорбции по методу БЭТ. Следует отметить, что в ряде случаев для углеродных материалов расчет по адсорбции при низких температурах, например температуре жидкого азота, дает значения удель-ной поверхности порядка 0,5—2-10 м /кг. В то же время определение удельной поверхности по адсорбции Oj, воды и других веществ при более высоких температурах (—25 °С и выше) дает значение порядка 100 10 м /кг [24]. Предполагается, что низкие температуры приводят к сжатию материала и увеличению недоступности пор кроме того, при этих температурах для достижения равновесной адсорбции требуется очень много времени. При низких температурах измеряется неравновесная адсорбция, и это приводит к заниженным значениям удельной поверхности [25]. [c.32]

Уменьшение адсорбции азота, криптона и других адсорбатов на единицу поверхности модифицированных адсорбентов [363, 339] указывает, что принятое ранее при расчете удельных поверхностей адсорбентов допущение о постоянстве молекулярных площадок адсорбата является неверным. На таких адсорбентах не размеры молекулы адсорбата определяют величину молекулярной площадки, а топография самой химической поверхности адсорбента становится определяющим фактором. Молекулярные площадки существенно возрастают по мере замещения ОН-групп на атомы фтора или органические радикалы. Так как удельная поверхность 5 = Ыа, ( 1о при модифицировании мало изменяется, а адсорбция а ,, соответствующая покрытию мономолекулярным слоем, уменьшается, то формальным следствием этого является резкое возрастание молекулярных площадок соо адсорбата. Следовательно, можно говорить лишь о формальном применении уравнения изотермы адсорбции БЭТ для модифицированных адсорбентов. Определение удельной поверхности модифицированных адсорбентов методом БЭТ, даже по адсорбции азота или благородных газов, не является надежным из-за незнания величин молекулярных площадок, которые зависят от природы поверхности. [c.172]

Основываясь на полученных результатах, можно представить себе такого рода общую картину. Значения удельной поверхности, вычисленные с помощью метода БЭТ по адсорбции азота, согласуются в пределах 10—20% с значениями, рассчитанными по размерам частиц, которые определяются методом электронной микроскопии. Расхождения между этими значениями не превышают, видимо, ошибки эксперимента и неточности вычислений. Распределение частиц сажи по размерам, неопределенность плотности, наличие внутренней поверхности и отклонение от сферичности — все это должно приниматься во внимание при оценке точности вычисления площади поверхности 5 , определяемой методом электронной микроскопии. В то же время на величину должны влиять экспериментальные ошибки адсорбционных измерений и ошибка в определении х,п по изотерме адсорбции. [c.88]

ДЛЯ определения размера пор и их распределения по размерам имеет такое же, а возможно, и большее значение, чем определение поверхности. Несколько лет тому назад Уилер [36] высказал мысль, что если бы удалось разработать метод, позволяющий отличить ту часть изотермы адсорбции, которая обусловлена капиллярной конденсацией адсорбата в порах катализатора, от той, которая связана с наращиванием полислоев а поверхности катализатора, то можно было бы из изотермы адсорбции и десорбции найти точную кривую распределения всех имеющихся пор по их размерам. В нескольких частных случая.ч подобные расчеты были сделаны [36—38]. Путем снятия изотерм десорбции с поверхности пористого твердого тела таких газов, как азот (и при температурах, близких к его температуре кипения), можно, по-видимому, получить точную кривую распределения пор. Представляет трудность найти независимый метод, позволяющий проверить точность получаемой кривой распределения [c.730]

Для определения величины удельной поверхности образцов адсорбентов, характера распределения и размеров пор были проведены опыты по адсорбции азота и аргона при —195° С и паров бензола при 20° С. Изотермы адсорбции паров азота и бензола приведены на рис. 1. Из этих изотерм были вычислены удельные поверхности 3 и суммарный объем пор адсорбентов, и определена функция распределения объема пор по их размерам для каждого образца (табл. 1). Вероятный диаметр ( в) пор определяли графически из функции раснределения, эффективный диаметр пор э — по формуле = 4Уд/5, справедливой для цилиндрической модели поры. [c.244]

Одно из преимуществ измерения площади поверхности путем газовой адсорбции заключается в возможности определить наличие пористости. При температуре жидкого азота последний конденсируется в порах согласно уравнению Кельвина форма изотермы [85] показывает размер пор от 1,5 до 30 нм, причем наиболее удачные результаты получаются для IV типа изотермы. (Размеры пор выше 8 нм обычно определяются с использованием ртутной порометрии. Типовые промышленные приборы для определения пористости могут работать в пределах до 7,5 нм, что соответствует давлению порядка 2000 атм.) [c.197]

Исследование абсолютных изотерм имело важное значение для выяснения вопроса о рациональном выборе адсорбата для определения удельной поверхности тонкопо-зистых силикагелей. Изучение адсорбции паров метанола 324, 345], азота [346, 347] и воды [347] образцами названного структурного типа (С-337 и 204) показало отчетливое искажение изотермы адсорбции первых двух веществ за счет увеличения адсорбционного потенциала в тонких порах (к < 30 А). Кроме того, часть объема последних в местах сферических частиц оказалась недоступной для молекул метанола и азота [346, 348]. На этом основании был сделан важный вывод о том, что азот и метанол не могут служить для расчета уде.пьной поверхности образцов с размерами пор 1 < 25—30 А. Как установили в [348], от указанных помех свободен метод определения величины удельной поверхности тонкопористых образцов с помощью адсорбции пара воды (малые размеры молекул и малая роль дисперсионных сил при адсорбции). [c.161]

В настоящее время этот метод находит применение к самым различным адсорбентам и катализаторам В случае тонкопористых и набухающих пористых (монтмориллонит , целлюлоза , кристаллический яичный альбумин ) тел результаты резко зависят от природы пара и в том и в другом случае метод принципиально неприменим. В случае тонкопористых стекол Эмметт и Сайнес нашли заметное сокращение величин 8, определенных из значений а , полученных по методу Брунауера, Эмметта и Теллера. Эти авторы приняли истинное значение полученное из изотерм адсорбции паров азота, и исправили величины в уравнении [1] для других веществ так, чтобы получалась та же величина 5. В действительности, в тонкопористых адсорбентах величина адсорбции зависит от размеров молекул благодаря тонкой структуре пор, так что формальное определение из уравнения [3] величины не соответствует емкости правильного мономолекулярного слоя, в особенности для больших молекул. Поэтому такое исправление величин о является необоснованным. [c.181]

Вероятно, для всех адсорбентов в известной степени имеет место персорбция. Это обнаруживается при определении величины поверхности по адсорбции молекул различных размеров. Так, Брунауер и Эммет[1 ] нашли, что поверхность силикагеля, определенная по адсорбции бутана, на 22,5% меньше средней величины, полученной по изотермам адсорбции пяти газов с меньшими молекулами (аргон, азот, кислород, окись углерода и углекислый газ). Для исследованного образца угля получилось еще большее различие, которое составляло 34%. Хотя площадь, занимаемая бутаном [c.504]

В литературе известны работы, утверждающие, что определение размеров внутренней новерхности исконаед1ЫХ углей нельзя производить по результатам измерений не только теплоты смачивания, но также и сорбционных измерений из-за проявления в обоих случаях хемосорбции, обусловленного наличием полярных групп в структуре сорбируемого вещества. В качество иллюстрации этого в табл. 20 приведены результаты определений удельной новерхности углей, вычисленные Леки, Хэллом и Андерсоном [121] но изотермам адсорбции азота, воды и метилового спи )та. [c.81]

Изотермы азота на фторсодержащих и алкилкремнеземах очень похожи. Самые низкие величины адсорбции наблюдались на образце с покрытием полимерного типа, полученном с помощью модифицирования соответствующим трихлорсиланом. Вместе с уменьшением адсорбции снижались и величины удельной поверхности, рассчитанные по изотермам адсорбции азота по методу БЭТ. Отмечается, что присутствие модификатора практически не отражается на распределении пор по размерам. Адсорбция СОг, обладающего большим квадрупольным моментом, значительно ниже на всех химически модифицированных кремнеземах по сравнению с исходным носителем. Среди ХМК величины адсорбции СО2 имеют едва заметную тенденцию к увеличению при переходе от Схв-кремнезема к фторалкилкремнезему полимерного типа. Объяснение явлению авторы статьи находят в растущей в этом ряду доступности силанольных групп носителя, выдвигая идею о том, что молекулы СО2 могут служить зондом для определения присутствия остаточных силанолов. Бутан был выбран для оценки олеофобных свойств поверхности. Действительно, на октадецилкремнеземе наблюдается почти столь же высокая адсорбция бутана, как и на исходном носителе, в то время как на фторсодержащих поверхностях соответствующие величины в несколько раз меньше. Олеофобный характер тем больше, чем выше содержание фторалкильных групп на поверхности, т. е. в случае, когда покрытие полимерного типа. [c.303]