Полимолекулярная адсорбция. Изотерма БЭТ

Рис. XVI, 11. Изотермы моно- и полимолекулярной адсорбции различных паров на однородной поверхности графитированной сажи при 20 °С

Рис. XV , 6. Изотерма полимолекулярной адсорбции пара бензола на поверхности графитированной сажи.

Рис. III. 6. Изотерма полимолекулярной адсорбции.

При малых значениях р1р и С >1 уравнение БЭТ (XVI, 32) переходит в уравнение Лэнгмюра (XVI, Юв) в соответствии с тем, что при выводе уравнения БЭТ не было принято во внимание притяжение адсорбат—адсорбат. Поэтому уравнение БЭТ выполняется тем лучше, чем относительно больше энергия взаимодействия адсорбат—адсорбент ио сравнению с энергией взаимодействия адсорбат—адсорбат, т. е. оно хорошо выполняется лишь ири больших чистых теплотах адсорбции (при С>1). Этому условию близко отвечает, например, адсорбция бензола на поверхности графитированной сажи (изотерма адсорбции представлена нй рис. XVI, 7). На рис. XVI, 8 показана зависимость дифференциальной теплоты адсорбции (т. е. теплоты, выделяющейся на моль адсорбата при данном заполнении ) пара бензола от заполнения поверхности графитированной сажи. Из рисунка видно, что ири преимущественном заполнении первого слоя (до 6 = 1) теплота адсорбции почти постоянна (Ql= 0,2 ккалЫоль, чистая теплота адсорбции Q —L=2,Q ккалЫоль), а ири преимущественно полимолекулярной адсорбции теплота адсорбции близка к теплоте конденсации Ь. [c.453]

Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров Брунауера, Эмметта и Теллера (уравнение БЭТ) [c.449]

На рис. 2.3 показан наиболее типичный для пористых мембран вид изотерм и изобар во всем диапазоне изменения относительного давления. При малых значениях Р/Ру (обычно менее 0,05) идет процесс мономолекулярной адсорбции по уравнению Лэнгмюра, далее до Р/Ру 0,35 зона полимолекулярной адсорбции по уравнению БЭТ и наконец процесс капиллярной конденсации. Изобара адсорбции иллюстрирует влияние температуры. [c.53]

ПОЛИМОЛЕКУЛЯРНАЯ АДСОРБЦИЯ. ИЗОТЕРМА БЭТ [c.172]

Рассмотрим прежде всего вещества с порами диаметром от нескольких нанометров до десятков нанометров, т. е., другими словами, с мезопорами. В результате воздействия пористой структуры на полимолекулярную адсорбцию изотермы БЭТ Н и П1 типа переходят соответственно в изотермы IV и V типа (ср. рис. 1). Объясняется это следующим. Конечный размер пор ограничивает степень полимолекулярной адсорбции еще до того, как поры заполнятся жидкообразным конденсатом, и процесс сопровождается образованием мениска с большой кривизной и понижением упругости пара по сравнению с нормальным значением. Адсорбционно-десорбционный гистерезис наблюдается также потому, что поры заполняются и освобождаются в результате разных процессов освобождение происходит при испарении жидкости и отступлении ее мениска внутрь поры. Физическая адсорбция, сопровождаемая капиллярной конденсацией, обычно дает изотерму с гистерезисной петлей (исключение составляет только адсорбция в микропорах, диаметром нм, которые рассматриваются далее). Эту особенность для изотерм основных типов IV и V иллюстрирует рис. 34. На изотерме [c.381]

Изотерма типа I соответствует мономолекулярной ленгмюровской, а типов II и III — мономолекулярной и полимолекулярной адсорбциям. Изотермы типа II и III сходны с изотермами типа IV и V, но две первые указывают на бесконечное возрастание адсорбции при приближении пара к насыщенному состоянию Яо, в то время как для последних двух типов изотерм максимум адсорбции почти достигается при давлениях< Яо. Изотермы типа IV и V отвечают случаям, когда мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция сопровождаются капиллярной конденсацией. [c.293]

Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров 449 [c.449]

На рис. XIX, 15 представлены изотермы адсорбции фенола из растворов в н-гептане на непористом сильно адсорбирующем фенол адсорбенте (сульфате бария) и на крупнопористом силикагеле при температурах 20 и 40 °С (ниже и выше температуры кристаллизации фенола). Так как при более высокой температуре при насыщении раствора происходит объемное расслаивание раствора на дпе жидкости, то при этом термодинамические условия адсорбции из растворов напоминают условия адсорбции паров (когда при насыщении происходит объемное расслаивание на жидкость и пар), т. е. возможна полимолекулярная адсорбция из растворов, а в случае крупнопористых адсорбентов—еще и капиллярное расслаивание раствора в порах, аналогичное капиллярной конденсации пара. Изотермы адсорбции сильно адсорбирующегося компонента становятся в этих случаях S-образ-ными. [c.540]

Простейшее уравнение полимолекулярной адсорбции было выведено исходя из того, что при адсорбции пара молекулы, попадая на уже занятые места, не покидают их немедленно, но образуют кратные адсорбционные комплексы (рис. XVI, 7). По мере приближения значения р к сокращается число свободных мест, растет, а затем сокращается число мест, занятых единичными комплексами, потом двойными комплексами, тройными комплексами и т. д. При выводе уравнения изотермы полимолекулярной адсорбции пара пренебрежем взаимодействиями между молекулами адсорбата в адсорбционном слое [c.450]

Наконец, С. Брунауэр, П. Эммет и Э. Теллер отказались от второго допущения Ир. Ленгмюра, приводящего к мономолекулярной адсорбции. Для случая, когда адсорбтив находится при температуре ниже критической, т. е. в парообразном состоянии, эти авторы разработали теорию полимолекулярной адсорбции, имеющую большое практическое значение. С. Брунауэр проанализировал многочисленные реальные изотермы адсорбции и предложил их классификацию. Согласно этой классификации можно выделить пять основных типов изотерм адсорбции, изображенных на рисунке 50. Изотерма типа I отражает мономолекулярную адсорбцию (например, адсорбция, описываемая уравнением Ленгмюра). Изотермы типа II и III обычно связывают с образованием при адсорбции многих слоев, т. е. с полн-молекулярной адсорбцией. Различия мелсду этими изотермами обусловлены различным соотношением энергии взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Изотермы типа IV и V отличаются от изотерм II и III тем, что в первых случаях адсорбция возрастает бесконечно при приближении давления пара к давлению насыщения, а в других случаях имеет место конечная адсорбция при давлении насыщения. Изотермы типа II и III обычно характерны для адсорбции на непористом адсорбенте, а типа IV и V — на пористом твердом теле. Все пять типов изотерм адсорбции описываются теорией полимолекуляр ной адсорбции БЭТ , названной так по начальным буквам фамилий ее авторов (Брунауэр, Эммет, Теллер). [c.221]

Рис. 32. Изотерма полимолекулярной адсорбции (с — равновесная концентрация, р — равновесное давление газа)

Рис. 6. Изотермы полимолекулярной адсорбции этанола к р1р ] на поверхности стекла (/) 17] и полиэтилена (2) [23].

Рис. 10. Изотермы полимолекулярной адсорбции смачивающей жидкости на плоской поверхности (1) и на внутренней поверхности капилляров радиусом 100 (2) и 10 нм (3).

Повышение давления газа при адсорбции может изменить состояние системы и вызвать появление новых закономерностей. Так, при достаточно большом давлении газ переходит в состояние пара, а последний при достижении давления, равного давлению насыщения Рз, конденсируется. Следовательно, с приближением р к р., адсорбция начинает возрастать и при р = ра становится бесконечно большой. Адсорбционный слой, утолщается, адсорбция становится полимолекулярной, а изотерма адсорбции принимает 5-образную форму (рис. 6, 3). [c.16]

Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции (уравнение БЭТ) 2—4]. Повышение давления газа при адсорбции может существенно изменить состояние системы и вызвать появление новых закономерностей. Так, при значительном давлении [c.102]

Выводя уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции, примем, что при адсорбции пара адсорбированные на уже занятых местах молекулы не покидают их немедленно, но образуют [c.102]

Решение. Тип (механизм) адсорбции можно ориентировочно выяснить по форме изотермы адсорбции. Если изотерма адсорбции асимптотически стремится к горизонтали, то адсорбция мономолекулярная. Если Г растет с ростом с Р) неограниченно, то это является признаком полимолекулярности адсорбции. Однако более точно на этот вопрос можно ответить, лишь используя ЭВМ. Для этого проведем расчет по вышеприведенной программе (см. Пример П, предполагая, что рассматриваемая адсорбция мономолекулярная. В результате получим [c.90]

Рис. 11.29. Типичная изотерма полимолекулярной адсорбции.

Из формы изотермы (см. рис. 11.29) следует, что при низких концентрациях (до с ) адсорбция мономолекулярная и лишь при высоких концентрациях начинают образовываться второй и третий слои. Глубина полимолекулярной адсорбции и ее механизм не одинаковы для различных веществ. Имеются сведения о специфичности полимолекулярной адсорбции и ее отличии от мономолекулярной адсорбции во всем интервале изменений концентрации от О до оо. [c.125]

Рис. IV, 5. Вид изотермы, характерной для полимолекулярной адсорбции.

Теория полимолекулярной адсорбции принимает, что для адсорбционного объема применимо уравнение состояния газа. Поэтому изотермы, характеризующие зависимость плотности адсорбтива р от адсорбционного объема V для разных температур, напоминают изотермы р, V. [c.95]

Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции БЭТ легко привести к линейной форме [c.98]

Как мы уже отмечали, полимолекулярная адсорбция характеризуется З-образной изотермой адсорбции, изображенной на рис. IV. 5. Однако следует иметь в виду, что кривую аналогичной формы можно получить при адсорбции, осложненной капиллярной конденсацией. Рассмотрим это явление более подробно. [c.99]

Полимолекулярная адсорбция. Изотерма типа II (рис. 191, в) — изотерма многослойной адсорбции представляет интерес в основном при исследовании физической адсорбции. Наиболее удачная попытка описать полимолекулярную адсорбцию была сделана Брунауэром, Эмметом и-Теллером (БЭТ) (1938 г.). Уравнение изотермы БЭТ выводится на основе уравнения Лэншюра, которое, как считают, применимо к каждому последующему слою. При этом также предполагают, что энергия адсорбции д (определяющая величину к ) равна теплоте конденсации для всех слоев выше первого. Уравнение БЭТ в предположении, что число слоев [c.467]

Учет взаимных притяжений адсорбат—адсорбат в первом слое может быть сделан и при выводе уравнения полимолекулярной адсорбции. Это дает возможность описать изотермы и в области преимущественно полимолекулярного заполнения. Эти изотермы часто имеют волнообразную форму с несколькими точками перегиба. Волны на этих изотермах соответствуют примущественному заполнению первого, второго и так далее слоев. [c.456]

Теория Поляии хорошо описывает изотермы неспецифическон адсорбции наров органических веществ активными углями. Опа неприменима для мономолекулярной адсорбции, а также для полимолекулярной адсорбции на неиори-стых и широкопористых адсорбентах [изотермы с перегибами не описываются уравнениями (XIX, 7) и (XIX, 8)1 и для адсорбции в очень тонких порах, поскольку в этих случаях свойства адсорбата далеки от свойств обычных жид-к остей. [c.521]

Теория БЭТ несмотря на условность предпосылок позволила вывести уравнение изотермы адсорбции, имеющей S-образную форму. Вид этой изотермы характерен для полимолекулярной адсорбции. При значениях давления, далеких от давления насыщенного пара при данной температуре, и значении константы равновесия полимолекулярной адсорбции С>1 уравнение S-образной изотермы переходит в уравнение изотермы адсорбции Лангмюра. Таким образом, адсорбция в каждом слое подчиняется уравнению Лангмюра. Существует пять основных типов изотермы адсорбции (рис. 109). Изотермы типа I характерны для микропористых адсорбентов выпуклые участки на изотермах типов И и IV свидетельствуют о присутствии в адсорбенте наряду с макропорами и микропор. Менее крутой начальный подъем кривых адсорбции может быть связан с наличием моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента переходнопористого типа. Начальные вогнутые участки изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие их молекул значительно меньше межмолекулярного взаимодействия молекул адсорбата, вызванного, например, появлением водородных связей. Теория БЭТ является наиболее полной тео(рией физической адсорбции. [c.257]

Большинство изотерм адсорбции паров имеет форму изотермы типа II, по которой в настоящее время, используя теорию Брунау-эра, Эммета и Теллера (БЭТ), можно определять удельную поверхность адсорбирующего твердого тела [40—43]. Изотермы типа II характеризуют полимолекулярную адсорбцию, поэтому утверждение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто. По теории полимолекулярной адсорбции предполагают, что молекулы паров адсорбируются поверх уже адсорбированных молекул. При этом сохраняется ленг-мюровская концепция, которую Брунауэр, Эммет и Теллер распространили на второй и последующие адсорбированные слои молекул. [c.293]

В основе уравнення Лэнгмюра лежит предположение о наличии мономоле-кулярной адсорбции, поэтому оно удовлетворительно охватывает экспериментальные данные только для изотерм первого типа (типы изотерм см. [Х1-5]), Для случая полимолекулярной адсорбции уравнение Лэнгмюра совершенно неприменимо. [c.718]

При измерениях полимолекулярной адсорбции тем же эллипсометрическим методом было показано, что при полном смачивании изотермы не пересекали ось толщин и значения к оо при p/ps = 1 это отвечает изотерме типа кривой 1 на рис. 1. Такие результаты были получены, например, для бензола, ССЦ, пентана и гептана на стекле [17], гексана и диэтилового эфира на полиэтилене [23], СС14 на стали и гексана на хроме. [c.293]

Удельную поверхность адсорбентов определяют на основании измерений изотерм адсорбции из растворов с последующим расчетом поверхности по методу БЭТ (так, как рекомендуется при измерении адсорбции газов). Применяя адсорбцию из растворов, следует однако иметь в виду, что в реальных условиях молекулы адсорбирующихся из раствора веществ могут покрывать далеко не всю доступную газам поверхность адсорбента, а оседать лищь на отдельных ее участках. Тогда результаты расчета поверхности по изотермам адсорбции могут оказаться преуменьшенными. В других случаях может идти полимолекулярная адсорбция. Тогда результаты расчета будут преувеличенными. [c.150]

Ут вычисляют ПО урзвнению изотермы полимолекулярной адсорбции паров Брунаузра, Эммета и Теллера (БЭТ) [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология