Поры между сферическими частицами

Пористость осадка, размер пор или радиус капилляров г, по которым движется жидкость, зависят от размера частиц твердой фазы й. Для сферических частиц при упорядоченной их укладке существует математическая зависимость между размером частиц, пористостью осадка и размером пор [16, с. 23]. Для осадка, состоящего из частиц неправильной формы, можно лишь сказать, что г сопоставим с й. Для суспензий, состоя-Ш.ИХ из частиц различного размера (полидисперсных частиц и частиц неправильной формы), очень сложно оценить средний размер частиц. В этом случае вместо размера частиц иногда используют величину удельной поверхности. [c.15]

Поры между сферическими частицами [c.204]

До сих пор мы рассматривали такие процессы массообмена, при которых скоростные и концентрационные поля вблизи частицы не менялись со временем. Математически это выражалось в отсутствии производных концентраций по времени в уравнениях типа (1.144) и производных скорости по времени в уравнениях гидродинамики. Благодаря отсутствию этих производных, исключаются из описания периоды формирования гидродинамических и диффузионных стационарных режимов. Тем самым утрачивается интересная и полезная информация. В качестве примера рассмотрим нестационарный массообмен между сферической частицей и неподвижной жидкостью [114] [c.59]

Это утверждение авторов не совсем верно. Для адсорбционной ветви капиллярная конденсация сопровождается адсорбцией, а для десорбционной ве тви испарение сопровождается десорбцией. Выбор десорбционной ветви для расчетов структуры адсорбентов обусловлен другой причиной. Как показал Коэн [10] и экспериментально доказал Жданов 8] (см. дополнительную литературу к этой главе), при наличии в адсорбенте как открытых, так и закрытых цилиндрических пор форма мениска при прямом процессе капиллярной конденсации может быть различной, от цилиндрической до сферической, и в соответствии с этим кривые зависимости упругости пара от размеров капилляра будут иметь различную форму. При обратном процессе — испарении мениск имеет только сферическую форму и для расчетов структуры можно пользоваться формулой (17), на что справедливо указывают далее авторы. Для пор, представляющих пустоты между сферическими частицами, как показал анализ Карнаухова и Киселева [6] (см. дополнительную литературу), также проще пользоваться десорбционной ветвью гистерезиса.— Прим. перев. [c.137]

При использовании порошков с частицами несферической,формы в материале увеличивается число пор малых размеров. Фильтрование в этом случае происходит не только в порах между частицами, но и в порах, образуемых разветвлениями частиц, поэтому для тонкой очистки нефтяных масел предпочтительнее применять материалы, изготовленные из порошков с частицами разветвленной формы. Эти материалы обладают и более высокой прочностью, так как контактная поверхность между такими частицами гораздо выше, чем между сферическими. Разрушающая нагрузка для пористых фильтрующих материалов типа ФНС в широком диапазоне температуры приведена на рис. 36, а зависимость их механических свойств от направления проката — в табл. 62. Из приведенных в таблице данных видно, что механические свойства образцов практически одинако вы в направлении как вдоль, так и поперек листа. [c.229]

Проблема капиллярной конденсации в промежутках между сферическими частицами более детально изучена Карнауховым и Киселевым [58, 79], которые показали, что сначала капиллярная конденсация происходит вблизи точек соприкосновения частиц, а на следующей стадии седлообразные мениски соединяются вместе. С этой точки зрения [80], объем пор скорее всего определяется значением N, а не Ж— Прим. ред. [c.206]

Гидрогель представляет собой связанные агрегаты, состоящие из первичных сферических частиц. На поверхности частиц расположены гидроксильные группы в виде силанольных групп 81-0Н, причем первичные частицы могут быть связаны между собой мостиковыми связями 81-0-81. Система пор обезвоженного гидрогеля возникает благодаря наличию пустот между агрегированными первичными частицами. [c.659]

Простая связь между диаметром поры и размером частиц име--ет место для пористых систем, состоящих из одинаковых сферических частиц диаметром г. В этом случае, как это следует из теории укладки сфер [28, 29], пористость не зависит от диаметра частиц. Устойчивой укладкой с минимальной пористостью т = 0,259 является ромбоидальная. Устойчивая укладка с максимальной пористостью еще не найдена (в литературе описана устойчивая [c.24]

При высушивании гидрогеля кремневой кислоты структурная сетка из связанных между собой сферических частиц сохраняется. В результате увеличения числа частиц и возникновения прочных связей между ними образуется жесткий кремнекислородный каркас. Поры этого каркаса рассматриваются как зазоры между частицами. Основные характеристики пористой структуры определяются размером частиц и плотностью их упаковки. На химические и адсорбционные свойства силикагеля в значительной мере оказывает влияние наличие группы = 81—ОН. ОН-группы занимают в основном вершины тетраэдров, выходящие на поверхность скелета силикагеля [14]. [c.92]

Превращения геля протекают по механизму поликонденсации nSi(0H)4—Si 02n-m-Ь (2га — т)-Н20. Поликонденсация приводит к образованию частиц коллоидных размеров (2—20 нм) сферической формы. При высушивании гидрогель сохраняет структурную сетку из связанных меледу собою сферических частиц. С увеличением числа частиц и возникновением прочных связей между ними образуется жесткий кремнекислородный каркас. Поры представляют промежутки между частицами, размер пор и их объем определяется размером частиц и плотностью их упаковки [109]. [c.151]

Поры представляют собой пустоты и зазоры между частицами. Таким образом форма пор в силикагеле сложнее, чем капиллярная. Размеры и форма пор зависят от размеров и плот1к сти упаковки сферических частиц, поперхиость которых составляет внутреннюю поверхность пор. КорпускулярЕюе строение характерно также и для другого типа высушенных гелей — алюмогелей [1]. [c.151]

Сферические частички могут быть уложены различным способом. От вида укладки зависят величина и форма пор между ними. Угол б (рис. 1-13, а) изменяется в пределах от й = 90° (рис. 1-13, б) до О = 60° (рис. 1-13, б). Первый случай соответствует наименее плотной укладке (кубическая укладка), а второй — наиболее плотной (гексагональная укладка). Пористость такой среды не зависит от диаметра частиц, а зависит только от вида укладки, т. е. определяется величиной . [c.36]

Подобная идеализированная ситуация, конечно, фактически не имеет места в реальных силикагелях, поры в которых представляют собой неправильной формы пространства между беспорядочно расположенными первичными сферическими частицами кремнезема. В качестве примеров, связанных с применением на практике таких систем, на рис. 5.10 показаны изотермы адсорбции пара воды и соответствующие кривые распределения пор по размерам, рассматриваемые Киселевым [146] для серии силикагелей, каждый из которых имеет относительно однородные по размерам поры. Объемы пор оказались по существу одинаковыми для силикагелей 2 и <3 и для силикагелей 4 и 5, что подтверждается примерно одинаковым количеством воды, требуемой для заполнения пор. Таким образом, для силикагелей 2 и 3 это количество составляет 50 ммоль Н2О в расчете на 1 г кремнезема, что равно 0,9 см- Н2О/Г ЗЮг. Площади под кривыми распределения пор по размерам для тех же двух образцов 2 и 3 примерно равны и также выражают значение, равное [c.674]

Из общих соображений можно предположить, что для иммобилизации растущего конца макрорадикала необходима его встреча с некой структурной ловушкой, которую мы условно назовем микро-порой. Имеющиеся предварительные данные подтверждают такое предположение [172]. Было установлено, что при полимеризации ММА на таблетках аэросила А-175, спрессованных под давлением 130 МПа, начальная скорость процесса и М полимера приблизительно в 2 раза ниже, чем при полимеризации на порошке того же аэросила при прочих аналогичных условиях. Следует иметь в виду, что аэросил состоит из непористых сферических частиц 5102 размером 10-15 нм при довольно широком распределении частиц по размерам. Роль микропор в образцах аэросила, по-видимому, играют зазоры между частицами. Аналогичные результаты получены при полимеризации ММА (непосредственно под облучением или пострадиационной) на силикагелях с различной пористой структурой КСК (средний диаметр пор 28 нм) и КСМ (2,4 нм). Оказалось, что при прочих равных условиях на силикагеле КСМ скорость процесса и молекулярная масса ПММА сушественно (в 3-4 раза) ниже, чем на КСК. Полученные данные указывают на то, что увеличение в системе содержания микропор приводит к увеличению скорости обрыва цепей. [c.103]

Процесс приготовления кремнеземсодержащих материалов из коллоидного кремнезема, а не из силиката натрия имеет очевидные преимущества, связанные с легкостью присоединения коллоидного кремнезема к другим компонентам катализатора,, минимальной процедурой промывания для удаления нежелательных солей и возможностью получения более щирокопористой однородной структуры за счет формирования геля из относительно больших однородных коллоидных частиц. Преимуществом приготовления основного катализатора из сферических частиц коллоидного кремнезема, размещенных в плотно упакованную систему, оказывается то, что при повышенной температуре масса катализатора не может легко сжиматься и разрушаться или спекаться, и, таким образом, однородные поры, образуемые между однородными частицами с единообразной упаковкой, обеспечивают постоянное значение удельной поверхности и высокую степень каталитической активности [467]. [c.579]

Классификация пористых тел, основанная па их строении [58, 59], делит их на корпускулярные и губчатые системы. Как видно из приведенных в разделе 1 данных, в большинстве случаев поры образованы промежутками между частицами пористого тела. В таких корпускулярных структурах форма пор зависит от формы частиц и их взаимного расположения, а размеры пор обусловлены размерами частиц и плотностью их упаковки. Чем больше частицы и чем рыхлее они упакованы, тем больше размер пор. В наиболее простом, но довольно распространенном случае (многие аморфные ксерогели, сажа, аэросилы) частицы имеют сферическую форму и образуют глобулярную структуру. В губчатых структурах поры представляют каналы, полости или пустоты в сплошном твердом теле. Большая часть этих тел имеет ячеистое строение, в котором пустоты-ячейки соединены друг с другом более узкими проходами (бутылкообразные поры). Очень часто каждая ячейка-пора в такой структуре сообщается с соседними через несколько проходов-горл. Наиболее типичным представителем этого класса являются пористые стекла. [c.255]

Поскольку более мелкие частицы не только занимают поры между крупными частицами, как это имеет место при вибропросеивании, но и располагаются между ними, возможная минимальная порозность двухкомпонентной фракционной смеси достигается при большем содержании мелких частиц, чем при уплотнении порошков со сферическими частицами по механизму вибропросеивания. [c.248]

Силикагель, являясь одним из наиболее распространенных синтетических сорбентов гидрофильного характера, находит широкое применение в качестве осушителя воздуха и газов. Наряду с этим он используется как катализатор и носитель катализаторов. Промышленный метод изготовления его основан на взаимодействии раствора силиката натрия и серной кислоты, в результате которого осаждается кремневая кислота. Образуемые ею полимеры срастаются в сферические частицы коллоидальных размеров [1], которые затем агрегируют и выделяются из раствора в виде гидрогеля. Дальнейшая обработка кремневой кислоты приводит к получению силикагеля. В соответствии с теорией глобулярного строения его скелет состоит из шарообразных первичных частиц-глобул, зазоры между ними являются порами [2—4]. Размер пор определяется размерами и плотностью упаковки частиц — более плотной в мелкопористых силикагелях и менее плотной в крупнопористых. [c.72]

При использовании уравнения Кельвина делается ряд допу-шений, которые снижают точность расчетов распределения пор по размерам. Так, например, одним из таких допущений является предположение о цилиндрической форме пор, что часто не совпадает с реальными моделями [37]. Установлено, что многие катализаторы и адсорбенты имеют глобулярную структуру (см. гл. П1). В настоящее время ведется разработка методов расчета подобных структур и решается проблема капиллярной конденсации "в промежутках между сферическими частицами [70—73]. [c.303]

Вероятно, что растрескивание происходит в условиях, когда количества высушенного ЫаН510з недостаточно, чтобы заполнить все пространств или поры между сферическими коллоидными частицами, когда они совместно упаковываются в ироцессе высушивания. Если образующийся из ионной формы твердый силикат не заполняет поры, то подобная гелю сетка из частиц будет давать усадку и в пленке начнут развиваться трещины. Таким образом, чем больше тенденция к образованию микротрещин, тем ниже будет прочность высушенной пленки. [c.165]

Вначале полученная структура опала оказывалась пластичной, но в дальнейшем другие порции кремнезема проникали в поры. Чтобы окрашивание было наибольшим, промежутки между сферическими частицами не должны быть полностью заполнены, в них должна сохраняться только прозрачная масса. Вместо связывающего, цементирующего действия в данном случае, вероятно, происходит вовлечение отложений из более растворимого кремнезема в форме геля, состоящего из чрезвычайно небольших частичек SiOa, которые способны удерживать воду внутри пор. [c.547]

Силикагели имеют корпускулярное строение их поры образованы промежутками между элементарными частицами. Эти частшцл в случае силикагеля имеют сферическую форму — форму глобул. [c.370]

Использование порошков с частицами несфернческш формы увеличивает число пор малых размеров в материале и повышает его проч-ность, так как контактная поверхность между такими частицами намного выше, чем между сферическими (см. табл. 16). [c.119]

При моделировании в зависимости от цепей исследования и требуемой точности реальная корпускулярная система может быть заменена однородной моделью (Л и п постоянны, т. е. все элементарные квазиячейки одинаковы) или неоднородной моделью (В постоянно, п — переменная величина, т. е. модель представляет совокупность квазиячеек, заданных кривой распределения). Величина В для обеих моделей находится из удельной поверхности и истинной плотности, п для однородной модели — из значения пористости по интерполяционной кривой. Распределение числа частиц по числам контактов для неоднородной модели определяется, исходя из очевидного соображения, что в системе одинаковых сферических частиц размер сужений (горл) между ними может изменяться исключительно за счет изменения плотности их упаковки, т. е. изменения числа контактов. Следовательно, кривые распределения объема пор по их размерам (по размерам горл), полученные методами капиллярной конденсации и ртутной порометрии, отражают, в конечном счете, распределение числа частиц по числам контактов, это распределение может быть из них рассчитано. Методика этого расчета описана в [261. [c.14]

Оказалось, что картина внутреннего строения твердого тела столь сложна, что появилась опасность чрезмерной детализации в ущерб разумным обобщениям. Однако А. В. Киселевым, В. М. Лукьяновичем, Л. В. Радушкевичем и С. П. Ждановым это многообразие было классифицировано пористые тела разделены ими на две большие группы — корпускулярного и губчатого строения (или [3] — на системы сложения и системы роста). Было обнаружено, что среди первых весьма многочисленна подгруппа тел глобулярного строения. Эти факты стимулировали новые теоретические исследования. Киселев [4] рассмотрел адсорбционные явления в глобулярных системах и строение глобулярного тела — силикагеля Радушкевич [5] создал точную теорию первого этапа капиллярной конденсации вблизи точек контакта глобул мы 16] — приближенную теорию последующих этапов и теорию капиллярно-конденсационного гистерезиса Щукин [7] — теорию прочности пористых тел глобулярного строения Неймарк и Шейнфайн [8] — теорию приготовления силикагелей с заданными параметрами структуры пор Слинько и сотр. [9] теоретически решили задачу создания катализаторов и носителей с оптимальной структурой пор, составленных из сферических частиц. Такие структуры экспериментально были созданы В. А. Дзисько в виде совокупности мелких первичных частиц с развитой поверхностью, склеенных в крупные вторичные глобулы, промежутки между которыми представляют широкие транспортные поры. [c.297]

Силикагели имеют корпускулярное строение их поры образованы промежутками между элементарными частицами. Эти частицы в случае силикагеля имеют сферическую форму — форму глобул. Свойства глобулярных структур определяются размером их частиц и средним числом касаний, приходящихся на каждую частицу. На рис. 3,6 представлены модели глобулярных систем, составленных мелкттп и крупными частицами с разной плотностью упаковки (числом касаний) [c.95]

Во второе выражение входит энергия тех осколков деления, которые образовались в наружных слоях макрозерен и, таким образом, сохранили достаточно энергии, чтобы покинуть их. Расчет показывает, что в идеальном случае сферических частиц с размером зерен 15—30 меш до 1,6% энергии деления рассеивается вне зерен, причем наибольшая ее часть рассеивается в непосредственной близости от зерен (10 мк). Таким образом, видно, что существует тесный контакт между облученным газом и твердым телом, а следовательно, облучение можно рассматривать как гетерогенное. Количество КгО, содержащейся в порах, равно [c.248]

Порозность слоя сыпучего материала, состоящего из частиц неправильной формы, больще порозности слоя с частицами изометрической формы (например, сферической). Это объясняется тем, что в первом случае поверхность соприкосновения частиц больше и сила трения между ними, препятствующая уплотнению слоя, также больше. Широкий фракционный состав полидисперс-ных слоев определяет их меньшую порозность, так как мелкие частицы заполняют поры, образуемые крупными частицами. Порозность свободно насыпанного слоя технических пылей составляет в среднем 0,3—0,6 [15]. [c.13]

Форма частиц аэросилов обычно близка к сферической. Частицы аэросилов с низкой удельной поверхностью (50—100 и до 200 представляют правильные сферы плавленого кварцевого стекла с довольно узким распределением по размерам. Частицы аэросилов с более высокой удельной поверхностью (от 200 до 400 м 1г) менее однородны и часто представляют сростки более мелких частиц с тонкими зазорами между ними, т. е. они пористы. Аэросилогели и силохромы [8—10] получаются из аэросилов с низкой удельной поверхностью. Поэтому и без дополнительной гидротермальной обработки они обладают крупными порами (около 500 А). Обработка водяным паром при 1 атм. и температуре около 750° С делает поры аэросилов и силохромов еще более однородными. [c.94]

Силикагели представляют собой более однороднойор исты со рбенты по сравнению с активными углями. Если активные угли характеризуются нолимодальным распределением суммарного объема пор по радиусам, то для силикагелей типична кривая распределения с одним максимумом. По данным электронно-микроскопических и адсорбционных исследований [1—3] скелет силикагелей образован сферическими частицами, сросшимися между собой в местах контакта. Среднее число контактов частиц, колеблется от 4 до 12 и зависит от условий получения силикагеля. Для пористости силикагелей имеет значение и размер частиц, и среднее число контактов. Как зависит общий объем свободных полостей от числа контактов, можно видеть из данных табл. 29, где-приведена пористость слоя однородных и правильно упакованных шаров при различных числах контактов. [c.169]

Силикагель (Si02)n-H20 — гель кремниевой кислоты— твердое стекловидное вещество, получаемое обработкой минеральными кислотами кварцевого песка. Структурный скелет зерен силикагеля образован сферическими частицами, контактирующими между собой в нескольких точках. Молекулы воды сорбируются на поверхности пор с образованием водородной связи посредством гидроксильных групп. [c.657]

Согласно современным представлениям скелет силикагеля обра зован сферическими частицами — глобулами, слипшимися в местах их контактов. При таком строении силикагеля поры представляют собой пустоты между различным образом упакованными глобулами. Размер глобул определяет величину удельной поверхности, плотность упаковки — объем и радиус пор. Поэтому для регулирования пористой структуры силикагеля необходимо знание закономерностей управления размерами глобул и их упаковкой. [c.193]

Неоднородная глобулярная модель. Значение О определяется, как и для однородной модели. Распределение числа частиц по числам контактов находится исходя из очевидного соображения, что в системе одинаковых сферических частиц размер сужений между ними может изменяться исключительно за счет изменения плотности их упаковки. Следовательно, кривые распределения объема пор по их размерам в монодисперсных глобулярных системах отражают в конечном счете распределение числа частиц по числам контактов. Как известно, многие реальные адсорбенты с частицами коллоидных размеров, в том числе силикагели, действительно близки к моно-дисперсным [79]. Поэтому опытные кривые распределения объема пор, полученные методами капиллярной конденсации и ртутной порометрии, можно использовать для нахождения дифференциальной кривой распределения числа частиц по числам касаний [72, 73]. Для этого интегральная кривая У—Цй) разбивается на участки. На каждом из участков поры размером до di до +1 имеют объем (А1 )п. В этом интервале по рис. 4.20 числа контактов варьируют соответственно от щ до /г,+ь имея среднее значение т. Поскольку для (см. рис. 4.20) пористость равна то для рассматриваемого интервала объему пор (АУОп соответствует объем частиц [c.265]

Если бы сферические частицы порошка имели одинаковые размеры, то между диаметром сферической частицы а и диаметром максимальной частицы с1, проходящей через поры фильтра (рис. 64), существовала бы зависимость д, = 0,155а. [c.239]

Силикагели представляют собой высокомолекулярное соединение типа (З Оа) . В отличие от активных углей, имеюших все три разновидности пор и отличающихся полимодальным распределением объема пор по рапиу-сам, для силикагелей характерна большая однородность пористой структуры с кривой распределения, имеющей обычно один максимум. Скелет силикагелей состоит из сферических частиц, сросшихся между собой в местах контакта. Среднее число контактов частиц колеблется от 4 до 12 и определяется условиями приготовления силикагеля. Пористая структура силикагеля определяется размерами частиц и средним числом контактов [35]. [c.26]

Большинство пористых материалов имеет корпускулярное строение. Они могут быть описаны первыми пятью моделями (см. табл. 4.1) и частично шестой (для некоторых глинистых минералов). Губчатые структуры описываются в основном последними двумя моделями. Вероятно, наиболее простой и универсальной для корпускулярных структур является глобулярная модель ею можно грубо описывать и многие кристаллические корпускулярные системы, состоящие из частиц не очень плоской и вытянутой формы. Она будет более подробно рассмотрена далее. Модель щелевидных [61, 62] и цилиндрических пор описана в литературе, причем особенно подробно разработана последняя, ей посвященс множество работ (см., например, [62—66]). Пока еще очень грубая модель пор между беспорядочно расположенными стержнями предложена в работе [67]. Модель пор между продольно уложенными стержнями [68] кратко описана ниже. Вероятно, модель пересекающихся сферических полостей, использованная Ждановым н сотр. [52] для описания макропористых стекол, имеет более общее значение и может служить моделью бутылкообразных пор во многих реальных губчатых системах Остальные модели до сих пор использовались в основном лишь качественно. Некоторые под оды к количественному описанию даны в работе Фенелонова и Заграф-ской [69]. [c.258]

Силикагели. Эти адсорбенты имеют глобулярную структуру, скелет силикагелей состоит из контактирующих между собой сферических частиц. Размер и форма пор определяются размерами и плотностью упаковки сферических частиц. Поверхность скелета силикагеля покрыта гидроксильными группами, поэтому силикагели хорошо адсорбируют полярные вещества и прежде всего воду. Неполярные вещества, такие как хладоны или компоненты холодильных масел, адсорбируются в основном за счет неспецпфичсского дисперсионного взаимодействия, и вода из. хладонов и масел адсорбируется избирательно даже в области коицентраций менее [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология