Порометрия водяная

Исследование гидрофобных пористых тел при помощи вдавливания воды метод водяной порометрии [c.330]

Вопрос об угле смачивания стенок пор является традиционно неопределенной проблемой для всех методов вдавливания, и метод водяной порометрии не является исключением. Как следует из прямых измерений (см. разд. 5.7), углы смачивания водой монослоя триметилсилильных групп на планарных поверхностях составляют 100-108°. Однако наилучшее соответствие размеров пор, полученных методами ртутной и водяной порометрии, для кремнеземных носителей, гидрофобизованных триметилхлорсиланом, наблюдается, если принять значительно более высокие значения угла 120° (табл. 6.9). В настоящее время непонятно, является ли данное [c.333]

Не меньший практический интерес по сравнению с прямой задачей определения параметров пористой структуры представляет обратная задача, которая может быть сформулирована как определение углов смачивания поверхности пор. Для решения этой задачи необходимо знать распределения пор по размерам, полученное независимым методом (вдавливание другой несмачивающей жидкости, капиллярно-структурный метод, микроскопия и др.). Сильная зависимость углов смачивания водой гидрофобизованной поверхности гидрофильных материалов от природы и концентрации привитых поверхностных групп дает возможность прямого исследования гидрофильности / гидрофобности и смачиваемости химически модифицированных пористых тел методом водяной порометрии [206, 207]. Результаты этих исследований обсуждаются в разд. 5.7. [c.334]

Специфические различия водяной и ртутной порометрии связаны, главным образом, с различной природой порометрических жидкостей (табл. 6.10). При переходе от ртути к воде за счет уменьшения поверхностного натяжения и угла смачивания капиллярное давление снижается в 15 раз. Таким образом, давление, [c.335]

В заключение отметим, что водяная порометрия как метод изучения параметров пористой структуры менее универсален, чем ртутная порометрия, в связи с тем, что число материалов, несмачиваемых ртутью, превышает число гидрофобных материалов, интересующих исследователей. Однако метод водяной порометрии чрезвычайно ценен для изучения пористости, смачиваемости и стабильности гидрофобных материалов в квазистатических и динамических условиях, поскольку позволяет получать данные о структуре поверхности, недоступные другим методам исследования. [c.336]

Метод водяной порометрии может оказаться исключительно эффективным для изучения образцов, содержащих на поверхности одновременно гидрофильные и гидрофобные участки. Например, в работе [216] использовали сопоставление водяных и ртутных порограмм для определения долей поверхности, приходящихся на гидрофильные и гидрофобные поры в платиновых электродах, гидрофобизованных [c.336]

Почему ртутная порометрия значительно чаще используется для исследования образцов пористых оксидов, чем водяная [c.346]

Удельная поверхность карбонизованных волокон составляет 0,5— 120 м /г. При графитации происходит закупорка пор и уменьшение поверхности, приближающейся по значению к геометрической поверхности волокна. Активацией волокна водяным паром или двуокисью углерода при повышенной температуре удается значительно повысить пористость и удельную поверхность волокна. В процессе активации наблюдается частичная потеря массы волокна. Наиболее эффективно активации поддается волокно, полученное при относительно низкой ТТО. С повышением последней пористость и поверхность волокна уменьшаются. Удельную поверхность и пористость можно регулировать ТТО, условиями активации, типом исходного волокна, из которого получено УВМ [39—42]. Например, для активированного УВМ, полученного при относительно высоких ТТО, характерна однородная пористая структура, а для УВМ, полученного при низкой ТТО (600—800 °С), — развитая система пор разных диаметров [40]. В работе [40] указывается на возможность получения ультрапористых УВМ. По данным ртутной порометрии [38], суммарная пористость в УВМ достигает 1,5 см /г, при этом 0,5 см /г приходится на микропоры радиусом 2,9—6,8 А. [c.310]

Измерения с помощью порометра, основанного на создании разности давлений, при которой возникает поток атмосферного воздуха через лист, дали значения г,-, близкие к нулю [311, 491]. Обычно принимается, что единственным процессом, за счет которого водяной пар выносится из листа, является диффузия в этом случае упомянутые данные не имеют большого значения. Если, однако, в естественных условиях происходит движение атмосферного воздуха через лист, то оценки г , приведенные ранее, должны быть существенно уменьшены, поскольку в этом случае при открытых устьицах длина пути диффузии водяного пара может резко измениться. [c.280]

Имеются два основных типа порометров — приборы, регистрирующие движение воздушного потока через лист в результате наложения градиента давления, и приборы, измеряющие интенсивность диффузии водяного пара или другого газа в направлении рассчитанного или измеренного градиента концентрации газа. [c.160]

Портативная и удобная в работе конструкция порометра разработана в Академии наук УССР [352]. Прибор (рис. 42) состоит из камеры-прищепки (1) и измерительного блока (2). Измерительный блок включает водяной манометр (3), секундомер (4), всасывающую камеру (5) и кнопку (6), связанную через рычаг (7) с плунжером (8) всасывающей камеры. Одно из колен манометра соединено с закрытой половинкой листовой камеры и одновременно через колпачок (9) со всасывающей камерой, а другое колено сообщается с внешней атмосферой. [c.162]

Теория диффузных порометров предполагает равенство температур листа и гигродатчика, однако все существующие конструкции имеют заметные температурные эффекты. Ошибка сгш-жается путем уменьшения размера камеры, ее затенения, а также перемешиванием воздуха в камере (вентиляционный тип диффузного порометра). Другая возможность избежать этой ошибки представляется в конденсационном порометре [355] Здесь датчик влажности помещают на поверхность, где смесью лед — вода поддерживается температура 0°. Камера порометра заполняется сухим воздухом и измеряется время, необходимое для начала конденсации водяного пара на охлажденной поверхности. [c.164]

Равновесный диффузионный порометр. К. Паркинсон [349] приводит описание этого типа порометра, применяемого с 1980 г. Принцип действия прибора состоит в регистрации влажности воздуха в камере из нержавеющей стали между поверхностью листа и металлической сеткой, за которой циркулирует сухой воздух. При помещении камеры на лист создается диффузионный градиент между насыщенной водяными парами системой межклетников листа и сухим воздухом за сеткой. Следовательно, диффузионный поток водяного пара [c.165]

Равновесный порометр с непрерывным потоком воздуха. В этом типе порометра измеряется скорость потока сухого воздуха, необходимая для поддержания заданной влажности в камере, укрепленной на транспирирующем листе [115]. Здесь поддерживается баланс между потоком транспирируемой воды и потоком сухого воздуха, поэтому ошибки из-за, различий между статическими и динамическими ответами датчика и вследствие адсорбции и десорбции воды внутренними стенками камеры ограничены. Поток водяного пара, обусловленный транспирацией, равен [c.165]

Диффузионные порометры с использованием газов. Принцип действия этого типа порометра основан на измерении скорости диффузии через амфиустьичную листовую пластинку газов, иных, чем водяные пары [115, 349]. Подбор газов для диффузионных порометров проводят на основе удобства учета изменения концентрации, хотя возможно их существенное влияние на состояние устьиц. Обычно используют водород, окислы азота, гелий, аргон, криптон. [c.166]

Слейчером и Джарвисом [115, 122] предложен порометр для непрерывного измерения скорости диффузии закиси азота (МаО), градиент концентрации которой создается подачей газа в воздух, проходящий через один из двух компартментов газообменной камеры. Изменения концентраций МгО в воздухе с верхней и нилсней сторон листа регистрируют с помощью инфракрасного газоанализатора. Сопротивление, вычисленное, исходя из потока ЫгО (см -см -с ) и установленной разницы концентраций (см -см- ), включает сопротивление межклетников, устьиц с обеих сторон листа и обоих пограничных слоев. Последнее может быть уменьшено перемешиванием воздуха в камере или определено экспериментально как общее сопротивление влажной реплики (фильтровальной бумаги) в условиях транспирирующего листа. Метод может быть использован для характеристики устьичной проводимости, если сопротивление листа измеряется в условиях, когда внутреннее сопротивление и сопротивление пограничных слоев постоянны и поддаются измерению. Установленное на модельной перфорированной мембране соотношение коэффициентов диффузии водяного пара и закиси азота н,о N,0 =1,54 позволяет рассчитывать сопротивление потоку водяного пара. [c.166]

Несколько иной методический подход применен в тритневом диффузионном порометре, основанном на измерении скорости диффузии тритиевой воды в лист [349]. Этот тип порометра используется в комбинации с измерением поступления в лист меченой углекислоты. Сухой воздух, содерлощий СОг, пропускают через охлажденную тритиевую воду и подают в камеру с листом. После определенной экспозиции листа в этой атмосфере его отчленяют от растения и определяют содержание Ш и > С. Исходят из предположения, что поглощение Щ2О идет идентичным путем, но в противополол<ном направлении и имеет то л е сопротивление, что диффузия водяного пара [c.167]

Сравнение значений сопротивления диффузии водяному пару, полученных с помощью динамических, равновесных и тритиевых диффузионных порометров, выявило линейную зависимость [у= [c.167]

Прямая и обратная задача метюда водяной порометрии. Прямая задача всех порометрических методов состоит в определении параметров пористой структуры исследуемого образца. Методы, основанные на вдавливании жидкости, позволяют определять средний гидравлический диаметр пор, распределение объема пор по размерам, общий объем и поверхность пор [202]. Как видно из рис. 6.17, методом водяной порометрии можно исследовать распределение объемов пор по размерам для широкого круга гидрофобных пористых носителей различной природы. [c.332]

Методом водяной порометрии исследовались обргвцы, обработанные избытком триметилхлорсилана угол смачивания 120°. [c.333]

Гистерезис в водяной порометрии. Различие зависимостей объема вдавленной жидкости от давления при заполнении и освобождении пор характерно для всех видов порометрии и для водяной порометрии в частности. Возникновение гисте-резисных явлений в системе жидкость — пористое тело до известной степени не связано с природой жидкости, и основные закономерности носят общий характер [219]. Наиболее подробно этот вопрос исследовался для ртутной порометрии (см., напр., обзорную работу [220]). При рассмотрении гистерезисных явлений в водяной порометрии целесообразно различать процессы, приводящие к несоответствию объемов системы до и после цикла интрузии — экструзии, и процессы, приводящие к несоответствию давлений при заполнении и освобождении пор. [c.334]

Сравнение водяной и ртутной порометрии. Как уже упоминалось, в основе методов водяной и ртутной порометрии, а также методов вдавливания любой другой жидкости лежат одни и те же физико-химические закономерности. Поэтому для идеа/шзированного пористого образца, обладающего недеформируемым каркасом и химически однородной поверхностью, распределения пор по размерам, получаемые для различных жидкостей, должны совпадать, что удовлетворительно согласуется с экспериментом (см. табл. 6.9). [c.335]

Сопоставление кривых распределения пор по размерам, полученных из ртутных и водяных порограмм для немодифицированного и модифицированного кремнеземов, позволяет проследить изменения пористой структуры в процессе модифицирования. На рис. 6.18 приведены кривые распределения пор по размерам для исходного мезопористого силикагеля (полученные по данным вдавливания ртути) и обработанного триметилхлорсиланом и октилдиметилхлорсиланом (по данным вдавливания воды). Как видно из рисунка, при удовлетворительном соответствии максимумов распределений форма кривых распределения заметно меняется после модифицирования. Так, для триметилсиланизированного силикагеля распределение пор по размерам определенно является бимодальным. Очевидно, что при увеличении длины цепи алкилсилана уменьшается доля малых пор, и для октилдиметилхлорсилана распределение становится мономодальным. На основании данных рис. 6.18 можно предположить, что метод вдавливания воды является более чувствительным к тонкой структуре порового пространства, чем метод ртутной порометрии. [c.337]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология