Теория капиллярной конденсации. Распределение пор по размерам

Средний размер частиц (от 29 до 88 А), определенный методом рассеяния рентгеновских лучей, оказался близким к размеру частиц, рассчитанному из удельной поверхности при допущении дискретных, плотных, сферических частиц (измеренная в действительности удельная поверхность была несколько ниже, чем рассчитанная из размеров частиц 5 , по-видимому, вследствие потери поверхности в точках контакта). Уиллером [32] было рассчитано распределение микропор по размерам в согласии с теорией капиллярной конденсации. [c.134]

Теория капиллярной конденсации. Распределение нор по размера. [c.4]

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]

Таким образом, путем простого рассмотрения адсорбционно-десорбционных изотерм можно получить правильное представление о распределении пор по размерам. Более точную характеристику о структуре высокодисперсных тел и распределении пор по размерам дает теория капиллярной конденсации, основываясь на выводах которой можно по изотермам сорб- [c.145]

Справедливость данного метода распределения объема пор по размерам ограничивается только цилиндрическими порами и не может быть распространена на структуры с порами иной формы, теория капиллярной конденсации которых нуждается в существенном усовершенствовании и углублении. [c.177]

Распределение пор по размерам характеризуется дифференциальными и интегральными структурными кривыми. На рис. 29 приведены дифференциальные структурные кривые образцов аэрогеля кремниевой кислоты. Кривые рассчитаны на основе теории капиллярной конденсации по изотермам адсорбции метилового спирта. [c.87]

Активные угли, полученные активированием менее однородных органических материалов — антрацитов и тощих углей, а также мелкопористые ксерогели, например силикагели, имеют более сложные микропористые структуры, которые могут быть сведены к наличию в адсорбенте двух микропористых структур, отличающихся по размерам преобладающих пор [12, 57, 58]. Их параметрами служат константы Wf,l, В и В двухчленного уравнения адсорбции теории объемного заполнения микропор. По данным малоуглового рентгеновского метода, для микропор активных углей первой структуры эффективные радиусы микропор колеблются от 5,5 до 7 А, а для второй — от 10 до 14 А [10]. Заметим, что как мелкие, так и более крупные микропоры объемно заполняются при адсорбции паров до начала капиллярной конденсации в переходных порах. Для мелкопористых силикагелей с размерами глобул 50—85 А характерно распределение числа глобул по координационным числам, которые только в усредненном виде выражаются обычно оцениваемым одним координационным числом. Легко показать оценочным расчетом, что в местах случайных плотных упаковок глобул с локальными координационными числами 8 и большими, образуются промежутки между контактирующими глобулами с размерами, типичными для микропор. Другими словами, часть общего сорбционного объема ксерогелей может принадлежать микропорам. [c.267]

Экспериментальные данные по адсорбции хорошо подтверждают эти взгляды, но, как отметил М. М. Дубинин, потенциальная теория, несмотря на ее хорошую применимость к мономолекулярной и полимолекулярной физической адсорбции на резко гетерогенных поверхностях, не позволяет одновременно учесть и поверхностную и капиллярную конденсацию. Помимо этого, хотя само уравнение е=ф(У) в принципе и можно рассматривать как эквивалент уравнения изотермы адсорбции, однако информация, получаемая из него, очень ограниченна. Например, с помощью характеристического уравнения нельзя определить основные параметры структуры адсорбентов, такие, как удельная поверхность, распределение пор по их размерам и т. д. [c.88]

Ограниченность рассмотренной теории, как теории адсорбции, заключается прежде всего в том, что она применима не ко всей изотерме, а лишь к ее участку — петле гистерезиса. Несмотря на это, исследование зависимости У от р, а следовательно, и от г, в области капиллярной конденсации имеет огромное практическое значение, так как позволяет дать характеристику структуры пор адсорбента и построить дифференциальную кривую их распределения по размерам. [c.100]

При больших значениях адсорбции теория приводит к тому, что широкие капилляры о азываются не вполне заполненными. Это вызывается, повидимому, несовершенством метода подсчета флюктуаций. Другая трудность заключается в том, что теория позволяет вычислить адсорбцию лишь для средних размеров капилляров. Если даже адсорбехст обладает однородной пористостью, или, по крайней мере, отклонения от среднего размера капилляров не слиш 5ом велики, то теория хорошо описывает 30терму. Однако, если пористость изменяется в широких пределах, то может быть получено лишь грубое приближение. Если интересоваться распределением апилляров адсорбента по их размерам, то теория капиллярной конденсаци дает приближенное решен 1е. Существенно более простое применение уравнения Кельвина вместо уравнения (45) или (47) очевидно. [c.245]

Капиллярную конденсацию используют для определения размеров пор адсорбента. По ур-нию (22) для каждого значения p/ps вычисляют радиус кривизны мениска. Из него, учитывая толщину адсорбц. слоя (напр., по г-кривой), форму переходной области от слоя к мениску и зависимость ст от кривизны при очень малых г, находят линейный размер (эффективный радиус г г) пор, заполняемых при данном p/ps. Объем таких пор определяют по приросту А. в этой точке изотермы. Используя полученные данные, строят кривую распределения объема пор по их радиусам. Метод применим при > 1,5 нм. Обычно расчет ведут по десорбц. ветви изотермы, но более строгая совр. теория требует для построения кривой учета обеих ветвей. [c.41]

Рассмотрены капиллярные явления, протекающие не в отдельных порах, а в системе взаимосвязанных пор. Такая система аппроксимируется решеточной моделью. В рамках этой модели на основе теории пер-шэляции получены уравнения адсорбционной и десорбционной ветвей капиллярной конденсации, а также, сканирующих изотерм. Показано, что расчет распределения размеров пор должен проводиться с учетом обрих ветвей адсорбционного гистерезиса. [c.157]

За последнее время достигнут определенный прогресс в области теоретических основ методов расчета параметров пористой структуры. Создана теория распределения тонких слоев жидкости в капиллярных системах с учетом одновременного действия капиллярных и поверхностных сил [I]. Уравнение Дерягина—де Бура—Брук-хоффа прищло на смену уравнению Кельвина. На базе этого уравнения разработаны новые методы расчета распределения пор по размерам [2, 3]. Введение рещеточных моделей пространства пор и математических методов теории перколяции позволило учесть эффекты взаимосвязи пор разных размеров и разработать метод расчета распределения размеров пор, в котором одновременно используется информация об изотермах адсорбции и десорбции в области гистерезиса (4, 5]. Вместе с тем вопрос о применимости термодинамики обратимых процессов для анализа гистерезисных явлений капиллярной конденсации и десорбции остался вне поля зрения исследователей, хотя с точки зрения теории он является, по-видимому, ключевым. [c.237]