Характеристики пор по изотермам адсорбции

Количественной характеристикой адсорбционной системы является изотерма адсорбции. Она показывает зависимость [c.129]

Опыт показывает, что уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра сравнительно удовлетворительно дает количественную характеристику адсорбции при низких и при высоких концентрациях поглощаемого вещества. В отличие от уравнения изотермы Фрейндлиха все величины, входящие в уравнение Ленгмюра, имеют определенный физический смысл и вполне обоснованы теоретически. [c.352]

Так как единица массы адсорбента может обладать разной величиной удельной поверхности, то величина удельного удерживаемого объема (как и соответствующие величины константы изотермы адсорбции Генри Ка.с или Ка.р) в случае газо-адсорбционной хроматографии не является характеристикой природы системы данный компонент газовой смеси—поверхность адсорбента. Физико-химической константой, зависящей при данной температуре только от природы этой системы, будет абсолютная величина удерживаемого объема, т. е. отнесенная к единице поверхности твердого тела, а именно [c.561]

Для характеристики адсорбционных явлений часто применяют эмпирическое уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха [c.95]

Количественной характеристикой адсорбции является число молей адсорбированного вещества, приходящееся на единицу поверхности или единицу массы адсорбента. Эта величина, в дальнейшем обозначаемая символом Г, является функцией внешних условий (в первую очередь, температуры) и зависит от концентрации адсорбата с. Зависимость Г (с) при заданной температуре называется изотермой адсорбции. [c.315]

В процессе развития хроматографии как метода качественного и количественного анализа выявились не менее существенные ее возможности для измерения различных физико-химических характеристик изотерм адсорбции и распределения, теплот сорбции и энтропийного фактора сорбции (адсорбции и растворения), удельной поверхности адсорбентов, коэффициента активности, коэффициента диффузии и др. [c.187]

В монографии (1-е изд.— 1973 г.) рассматриваются адсорбционные и хроматографические методы исследования хи-мин поверхности н структуры твердых тел. Подробно описаны статические н газохроматографические способы получения изотерм адсорбции газов н паров, определения теплот адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем, структурных характеристик твердых тел, спектроскопические методы исследования химической природы поверхности, методы изучения адсорбции из бинарных и многокомпонентных растворов и их применение в жидкостной молекулярной хроматографии. В приложении приведены способы получения адсорбентов и носителей и химического модифицирования их поверхности для использования в молекулярной хроматографии. [c.215]

Экспериментальных данных по кинетике адсорбции газов в высоком вакууме и скорости откачки адсорбционных насосов значительно меньше, чем по статическим характеристикам (изотермы адсорбции), причем большей частью результаты плохо согласуются. [c.91]

Однако, как было показано выше, вычисление потенциальной энергии адсорбированной молекулы представляет трудную задачу и может быть количественно выполнено лишь приближенно и только в простейших случаях. Тем не менее даже качественное рассмотрение адсорбции молекул яр но-статистическими методами представляет большой интерес, так как позволяет установить, от каких свойств молекул адсорбата и образующих адсорбент частиц зависят такие важные термодинамические характеристики адсорбционных систем, как дифференциальная работа и теплота адсорбции, константа равновесия в уравнении изотермы адсорбции и т. п. [c.507]

Важную роль играют равновесные характеристики исследуемой системы адсорбат — адсорбент, которые отражаются уравнением изотермы адсорбции [c.59]

Процессы адсорбционного равновесия носят статистический характер, поэтому одним из возможных путей решения задачи теоретического обоснования существующих уравнений изотерм адсорбции является использование вероятностного подхода, причем в качестве критерия правдоподобия описания используется информационная энтропия [80]. Согласно информационному принципу максимальной энтропии [79], достоверная отображающая функция распределения, которая содержит наибольшую информацию о результатах измерения случайных величин, должна обладать максимальной энтропией. По одному из положений теории объемного заполнения адсорбент характеризуется предельным объемом адсорбционного пространства, заполнение которого связано с уменьшением свободной энергии газовой фазы А. Кроме того, любая система адсорбент — адсорбат определяется некоторой энергией Е, характеризующей энергетический механизм взаимодействия молекул в зависимости от свойств системы. Характеристику заполнения объема адсорбционного пространства можно рассматривать как некоторую функцию распределения и ее плотности, где параметром функции распределения будет энергетический симплекс [81] [c.223]

Для описания адсорбционного равновесия в настоящее время широко используются уравнения, базирующиеся на различных представлениях о механизме адсорбции, связывающие адсорбционную способность с пористой структурой адсорбента и физико-химические свойства адсорбтива. Эти уравнения имеют различную математическую форму. Наибольшее распространение при расчете адсорбционного равновесия в настоящее время получили уравнения Фрейндлиха, Лангмюра, Дубинина — Радушкевича. Дубинина — Астахова и уравнение Кисарова [3]. Рассчитанные по ним величины адсорбции удовлетворительно согласуются с опытными данными лишь в определенной области заполнения адсорбционного пространства. Поэтому прежде чем использовать уравнение изотермы адсорбции для исследования процесса методами математического модели]зования, необходимо осуществить проверку на достоверность выбранного уравнения экспериментальным данным си-. стемы адсорбент —адсорбтив в исследуемой области. В автоматизированной системе обработки экспериментальных данных по адсорбционному равновесию в качестве основных уравнений изотерм адсорбции приняты указанные выше уравнения, точность которых во всем диапазоне равновесных концентраций и температур оценивалась на основании критерия Фишера. Различные способы экспериментального получения данных по адсорбционному равновесию, а также расчет адсорбционных процессов предполагают необходимость получения изобар и нзостер. В данной автоматизированной системе указанные характеристики получаются расчетом на основе заданного уравнения состояния адсорбируемой фазы. Если для взятой пары адсорбент — адсорбат изотерма отсутствует, однако имеется изотерма на стандартном веществе (бензол), автоматизированная система располагает возможностью расчета искомой изотермы на основе коэффициента аффинности [6], его расчета с использованием парахора или точного расчета на основе уравнения состояния. [c.228]

Все это позволяет утверждать, что сама форма уравнения изотермы адсорбции ие должна сильно влиять на кинетические характеристики процесса. Так как скорость заполнения гранул адсорбента во многом определяет- [c.233]

Изотермы адсорбции определяются опытным путем. Вид изотермы адсорбции зависит от многих факторов удельной поверхности адсорбента, объема пор, их распределения по размерам и других характеристик структуры адсорбента, свойств поглощаемого вещества, а также от температуры процесса. В качестве примера на рис. XIV- , а изображены виды типичных изотерм адсорбции для различных веществ, а на рис. XIV- , б— изотермы адсорбции окиси углерода на угле при различных температурах. [c.566]

Сведения о текстурных и структурных характеристиках исследованных образцов получены из анализа изотерм адсорбции азота и диоксида углерода, а также методом сканирующей электронной микроскопии. Обнаружено, что при термическом расширении происходит расщепление графитовых пластин на более тонкие слои. Полученные образцы обладают развитой микропористой структурой, представленной в основном щелевидными микропорами с преобладающим размером щелей 0,71-0,92 нм. Суммарный объем микропор составляет 0,114-0,330 см /г и зависит от способа приготовления углеродного материала. [c.122]

Рассмотрим сначала процесс, лежащий в основе адсорбционной хроматографии. В состоянии равновесия каждой концентрации адсорбата в газовой фазе отвечает определенное количество его на адсорбенте. Зависимость количества адсорбированного вещества от его концентрации в газовой фазе в состоянии равновесия и при постоянной температуре называется изотермой адсорбции (рис. 6), являющейся важной характеристикой системы адсорбент — адсорбат. Форма изотерм адсорбции, их взаимное расположение во многом определяют возможность адсорбционного хроматографического разделения смеси. [c.15]

Изучая одним из статических методов количество поглощенного газа в зависимости от его равновесного давления при постоянной температуре, получают изотерму адсорбции. Выполняя эксперимент при постоянном давлении и при различной температуре, можно получить зависимость адсорбции от температуры и из этих данных рассчитать теплоту адсорбции. По характеру и взаимному расположению изотерм адсорбции, полученных для разных газов или паров, можно судить об избирательном действии выбранного адсорбента по отношению к тому или иному газу. Данные, получаемые из статических измерений, позволяют также рассчитывать пористость, удельную поверхность, коэффициент диффузии и другие характеристики адсорбента и адсорбата. [c.112]

Удельный удерживаемый объем У/ не является абсолютной величиной и не представляет физико-химическую константу он зависит от удельной поверхности адсорбента, а Уз —абсолютная величина. Следует однако помнить, что при постоянных условиях опыта н для линейной изотермы адсорбции величина У/—вполне определенная физико-химическая характеристика системы газ (лар) — твердое вещество. [c.115]

Для каждого адсорбента характерна своя изотерма адсорбции. Эта величина является основной характеристикой адсорбционной способности поглотителей. Характер кривой изотермы адсорбции показывает, что увеличение концентрации раствора выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества, т. е. существует так называемый предел адсорбции. [c.149]

Она является одной из важнейших характеристик адсорбционных процессов. На рис. 102 изображены типичные изотермы адсорбции СОг углем при различных температурах, взятые из работы А. А. Титова. [c.349]

Статические методы измерения адсорбционных равновесий (изотерм или изостер адсорбции) обладают тем существенным преимуществом, что, используя их, можно очищать поверхность адсорбента в вакууме и как угодно долго дожидаться установления адсорбционного равновесия. Однако эти методы встречают и существенные затруднения. Во-первых, их трудно применить для изучения весьма важной области очень малых (нулевых) заполнений поверхности, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбат — адсорбат можно пренебречь. Поэтому для определения такой термодинамической характеристики межмолекулярного взаимодействия адсорбат— адсорбент, как константа Генри, приходится экстраполировать к нулевому заполнению изотермы адсорбции, измеренные при более высоких заполнениях поверхности адсорбента. Эта экстраполяция связана с рядом затруднений. При сравнительно низких температурах, при которых обычно проводятся статические измерения изотерм адсорбции, сильнее сказывается влияние неоднородности поверхности твердого тела. Во-вторых, обычными статическими методами при невысоких температурах можно изучать адсорбцию лишь небольшого количества достаточно летучих. и простых по структуре молекул веществ с небольшой молекулярной массой. В-третьих, применение статических методов, особенно при работе с труднолетучими веществами, требует высокой чистоты этих веществ, так как летучие примеси могут привести к ошиб- [c.156]

В лекциях 9—11 была дана количественная интерпретация на основе молекулярно-статистической теории адсорбции и полуэмпирической теории межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении поверхности. Перейдем теперь к большим заполнениям поверхности, при которых проявляются также и межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат, т. е. к интерпретации изотермы адсорбции и состояния адсорбированного вещества при малых п средних заполнениях, ограничиваясь адсорбцией на однородной поверхности инертного адсорбента. Адсорбция различных адсорбатов даже на однородной плоской поверхности графитированной термической сажи (см. лекции 1, 7—10) зависит от природы адсорбата и адсорбента, характера межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. На рис. 12.1 сопоставлены зависимости дифференциальной теплоты адсорбции д от адсорбции Г, а на рис. 12.2 — соответствующие изотермы адсорбции паров воды, этанола, бензола и н-пентана на поверхности ГТС при комнатной температуре (см. также рис. 1.4, 1.5, 7.4, 7.6, 8.8, 8.9). Межмолекулярное взаимодействие с ГТС неспецифическое, поэтому способность молекул воды, этанола и бензола к специфическим межмолекулярным взаимодействиям, в частности к образованию водородных связей, при взаимодействии с ГТС не реализуется. [c.222]

Как уже было показано в лекции 7, фундаментальное уравнение Гиббса (7.44) или (7.47) позволяет найти уравнение состояния адсорбированного вещества л=/(Г) из изотермы адсорбции и, наоборот, найти уравнение изотермы адсорбции из уравнения состояния. Рассмотрим нахождение изотермы адсорбции и других термодинамических характеристик адсорбционной системы газ — инертный адсорбент на основании молекулярных моделей уравнения состояния адсорбированного вещества. [c.224]

Построение изотермы адсорбции графическим методом и определение характеристик поверхностного слоя [c.74]

Порядок расчета при построении изотермы адсорбции графическим методом и определение характеристик поверхностного слоя [c.78]

Детальный анализ процессов адсорбции на неоднородных поверхностях с использованием обоих указанных методов впервые осуществлен Рогинским. При определении количества адсорбированного вещества методом интегрирования важен выбор величин, являющихся устойчивыми характеристиками поверхности. Такой устойчивой и удобной характеристикой служит теплота адсорбции. При этом на неоднородной поверхности каждой заданной степени заполнения отвечает строго определенная теплота адсорбции. Эта связь между теплотой адсорбции и степенью заполнения и определяет возможность перехода к соответствующим изотермам адсорбции. Для большей точности необходимо учитывать энтропийные слагаемые, поскольку они по своей величине могут быть соизмеримы с теплотой адсорбции. Однако значения А5 при переходе молекулы из объема на поверхность в адсорбированное состояние определяются различиями в характере степеней свободы молекулы в газообразном состоянии и той же молекулы в поверхностном слое. Эти различия часто имеют одну и ту же величину для разных участков поверхности и в первом приближении ими можно пренебречь. [c.48]

Получив с помощью уравнения (116) изотерму адсорбции, можно ее обработать рассмотренными в главах XVI, XVII и XIX способами и получить, например, методом БЭТ (см. сгр. 454) емкость плотного монослоя и величину удельной поверхности адсорбента, а также получить изменение химического потенциала исследуемого вещества при адсорбции, откуда можно вычислить зависимость коэффициента активности адсорбата от заполнения иоверхности. Из серии хроматограмм, определенных при разных температурах, можно получить соответствующую серию изотерм адсорбции и определить нз них зависимость дифференциальной теплоты адсорбции от заполнения поверхности, дифференциальные энтропии и другие термодинамические характеристики адсорбции при разных заполнениях. Результаты таких газо-хроматографических исследований при благоприятных условиях опыта близки к результатам статических методов. [c.592]

Для вывода изотерм адсорбции на неоднородных поверхностях необходимо знать р(2)-функцию распределения участков поверхности по данному свойству г и закон изменения 2 и р(г) под действием изучаемых параметров. Интегрируя выражение 2р(2)Й2 в заданных пределах, принципиально можно получить суммарное значение величины 2 для системы в целом. Если выбранную характеристику поверхности (теплота адсорбции, энергия активации адсорбции и т. д.) обозначить через 2, то большое значение приобретает дифференциальная функция распределения р(2), определяемая соотношением [c.48]

Количественную характеристику адсорбции дает уравнение Ленгмюра. По оси абсцисс откладывают концентрацию адсорбируемого вещества в молях на моль растворителя, по оси ординат — количество адсорбата в молях или миллимолях на грамм адсорбента. Это количество адсорбата, покрывающего поверхность адсорбента плотным монослоем, называется емкостью монослоя. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра [c.517]

Для оценки адсорбционных характеристик в реальных условиях была разработана методика построения изотермы адсорбции на естественных кернах. Все существующие методики связаны с разрушением кернового материала. Это, безусловно, резко искажает характер сорбционных процессов и величину предельной адсорбции. [c.49]

Изотермы адсорбции на промышленных микропористых адсорбентах по классификации С. Брунауера [3] относятся к первому типу, т. е. функция у = F(u) в безразмерных переменных у = а/ао, и = / q является выпуклой в интервале [О, 1]. В настоящее время для аналитического описания экспериментальных изотерм адсорбции известно большое количество уравнений изотермы Фрейндлиха, Лангмюра, БЭТ, Хилла — де-Бура, Фольмера, Кисарова, Дубинина — Астахова и др. Каждое из этих уравнений с той или иной степенью точности отражает равновесные характеристики системы адсорбент — адсорбат. Зачастую одни и те же экспериментальные данные в широком интервале заполнения адсорбционного пространства удовлетворительно описываются различными уравнениями [6], и выбор аналитического вида функции у F(u) определяется либо простотой выражения, либо приверженностью исследователя к тому или иному уравнению, либо возможностью получить какую-то дополнительную информацию об изучаемой системе характеристическую энергию адсорбции, предельный объем микропор, ширину щелевой поры, удельную поверхность адсорбции и т. п. [c.232]

Уравнение (2.2) является термическим оно справедливо в любых заданных температурных условиях процесса. В качестве характеристики адсорбционных свойств пористых тел используют зависимость адсорбционной способности от давления при постоянной температуре (изотерму адсорбции) [c.32]

Одновременно изотерма адсорбции является источником информации о структуре адсорбента, тепловом эффекте адсорбции и ряде других физико-химических и технологических характеристик. [c.32]

Хроматографический метод. Быстрота и достаточная точность хроматографического анализа стимулировали разработку на его основе различных методов определения характеристик системы газ — твердое тело изотерм адсорбции, теплот адсорбции и др. Один из таких методов основан на данных проявительной хроматографии. [c.40]

Следует отметить, что в подавляюш,ем большинстве случаев очистка н<идкости или извлечение из нее примеси производятся, когда концентрация извлекаемого веш ества невелика. На этом участке изотермы вещества имеют обычный вид, характерный для адсорбции паров, и ими пользуются для расчета адсорбционных процессов, или, как это было показано ранее на примере голубой сини, для определения характеристик (удельной поверхности) адсорбентов. На рис. 6,2 представлены изотермы адсорбции тиофена из растворов в и-гептане на силикагеле, окиси алюминия и цеолите NaX [8]. Кривые в левой части отражают преимущественную адсорбцию тиофена при его низких концентрациях, кривые правой части — гиббсовскую адсорбцию во всем диапазоне соотношений компонентов. [c.164]

Показана возможность определения адсорбционных характеристик (изотермы адсорбции, энергия адсорбции, удельная поверхность адсорбента) твердых в-в (в том числе керамических материалов) и отмечены преимущества метода ГХ по сравнению с весовым и манометрич. определениями (быстрота, точность измерения, простота аппаратуры). Показано, что форма пика и величина удерж, объема хлороформа при адсорбции на смеси РЬО — корунд зависят от т-ры приготовления смеси, а удерж, объем -бутана при адсорбции на AI2O3 — от т-ры прокаливания, что говорит о возможности контроля качества керамических материалов с помощью хроматографии. [c.156]

Расчет адсорбционных процессов в неподвижном слое адсорбентов предлагается осуществлять с учетом двух основных факторов, влияющих на характер развития процесса нелинейности изотермы адсорбции и кинетики, определяемой внутренней и продольной диффузией. Представлены аналитические решения вну-тридиффузионных процессов адсорбции на зернах различной геометрии для произвольной нелинейной изотермы с постоянным и переменным эффективными коэффициентами диффузии, функционально зависимыми от степени заполнения адсорбционного пространства адсорбатом. Установлена связь между кинетическими и равновесными характеристиками процесса. [c.5]

Это эмпирическое уравнение изотермы адсорбции, выражающее зависимость между Ь и давлением, превосходно передает многие характеристики процесса хемосорбции. Уравнение (72) предложено Фрумкиным и Шлыгиным [275], которые вывели его иа основании электрохимических исследований па водородных электродах. Это уравнение сыграло важную роль в создании удачной теории аммиачного катализа, предложенной Темкиным [276]. В литературе оно известно как уравнение Темкина [276], хотя сам Темкин и другие советские исследователи называют его логарифмическо изотермой адсорбции. [c.151]

В отличие от проявитель-ного фронтальный метод позволяет выделить из смеси в чистом виде лишь одно наиболее слабо сорбирующееся вещество. Поэтому для аналитического разделения смеси веществ он не применяется. Однако в ряде специальных случаев, например при необходимости выделения одного компонента в чистом виде, концентрирования примесей, а также для определения некоторых физико-химических характеристик одного компонента (например, изотермы адсорбции), фронтальный метод может применяться с успехом. [c.15]

В определениях изотерм адсорбции статическим методом измеряют давление газа р. Однако основной термодинамической характеристикой содержания компонента в объемной фазе в термодинамике Гиббса является его молярная концентрация с=п 1У. Так как в настоящее время широко пользуются газохроматогра- [c.132]

В течение длительного времени с 1966 по 1983 г. группой ученых из БашНИПИнефти выполнялись исследования по определению адсорбции на песчаниках Арланского месторождения. Результаты многолетних поисковых исследований представляют научный интерес. Установлено, что изотермы адсорбции НПАВ ОП-10 на естественных песчаниках качественно подобны изотермам равновесной адсорбции на дезагрегированных материалах. Замечено, что значения предельной адсорбции ПАВ сильно зависят от гранулометрического состава пород, определяющего, очевидно, их эффективную удельную поверхность. Данные об адсорбции ОП-10, полученные на естественных песчаниках, свидетельствуют о том, что по мере снижения проницаемости песчаников значительно возрастает динамическая адсорбция для песчаников различных типов при практически одинаковых порометрических характеристиках. Причем адсорбция НПАВ возрастает в следующей последовательности песчаники девона < песчаники угленосной свиты < полимиктовые песчаники. Так, адсорбция на естественных песчаниках девона составляет в среднем 0,5—1,0 мг/г, на песчаниках нижнего карбона — около 1 мг/г, на полимиктовых породах — 2—3 мг/г [84, 78, 69 и др.]. [c.75]

В основе инженерного расчета любого технологического процесса, хотя он в большштстве случаев протекает в динамических условиях, должна находиться сетка кривых, отражающих равновесие поглощаемого компонента с адсорбентом, т. е. сетка изотерм адсорбции, в достаточно широком интервале температур, охватывающих область рабочих условий проведения стадий как адсорбции, так и десорбции. На рис. 2,3 приведена такая сетка изотерм адсорбции паров воды на цеолите СаА, являющаяся производственной характеристикой процесса осушки газов. [c.33]