Определение удельной поверхности микропористых адсорбентов

НОВЫЙ ПОДХОД к ОПРЕДЕЛЕНИЮ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ МИКРОПОРИСТЫХ АДСОРБЕНТОВ [c.243]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ МИКРОПОРИСТЫХ АДСОРБЕНТОВ [c.246]

Предложенный в работе принципиально новый метод определения удельной поверхности микропористых адсорбентов, следует надеяться, в ближайшее время получит экспериментальное подтверждение и явится надежным инструментом в руках исследователя при определении параметров данного класса пористых тел. [c.6]

С практической и теоретической точки зрения рассмотренный метод определения удельной поверхности микропористых адсорбентов не представляет особого интереса, тем более что его предпосылки основаны на ряде допущений, которые вряд ли выполнимы для настоящего типа адсорбентов. [c.242]

Не менее важной особенностью пористых тел, как уже неоднократно отмечалось, является величина их удельной поверхности. Существующие методы определения удельной поверхности имеют ряд условностей и допущений, снижающих точность получаемых результатов, а для некоторых пористых структур, например микропористых адсорбентов, вообще нет ни теоретических, ни методических разработок, приемлемых для определения их удельной поверхности. [c.5]

Возникает вопрос, возможно ли вообще определить удельную поверхность микропористых адсорбентов Достаточно определенный и категоричный ответ иа данный вопрос дан в работе [27] Можно утверждать, что применительно к определению удельной поверхности микропор такие операции никогда не будут найдены, так как макроскопическое понятие о поверхности неприменимо для микропористых адсорбентов . [c.243]

Итак, задача по определению удельной поверхности микропористых адсорбентов, имеющих строго заданный размер пор, сводится к нахождению их сорбционного объема и боковой поверхности молекул, диаметр которых для многих адсорбатов известен [36—38]. При этом не излишне напомнить, что длина (высота) молекулы, определенная из объема, занимаемого ею в жидкости при нормальных условиях,— величина, не идентичная ее реальным размерам. Дело в том, что молекулы в жидкости вследствие наличия определенной квазикристаллической структуры занимают объем, как правило, превыш-ающий их геометрические размеры. Поэтому значение I должно быть рассчитано из структуры молекулы, тем более что адсорбат в объеме микропор не представляет отдельной фазы, обладающей объемно-жидкостными свойствами. Отличительной особенностью боковой поверхности молекулы от ее посадочной площадки является независимость ее размеров от химической природы поверхности адсорбента и температуры, т. е. — стабильный параметр. [c.244]

М. М. Дубинин и его сотрудники [281] разработали теорию объемного заполнения микропор адсорбентов. Согласно [281], для микропористого адсорбента, поры которого соизмеримы с размерами молекул адсорбата, существует вполне определенная величина объема адсорбционного пространства, где адсорбируемое вещество располагается не последовательными слоями, а образует объемную фазу. Это обстоятельство исключает возможность расчета удельной поверхности таких адсорбентов общепринятыми методами. Параметры микропористой структуры этих сорбентов целесообразно характеризовать основными структурными константами теории объемного заполнения. [c.133]

Особенности адсорбции в микропорах. Из анализа адсорбции паров веществ на дегидратированных кристаллах цеолитов могут быть получены важные сведения о характере заполнения адсорбционного пространства. Радиусы больших полостей цеолитов типов А и X составляют 5,5—б А, и поэтому цеолиты являются типичными микропористыми адсорбентами. Но, в отличие от других адсорбентов, микропористая структура цеолитов обусловлена их кристаллическим строением и поэтому является строго определенной. Для цеолитов А и X можно из рентгеноструктурных данных вычислить формальные геометрические удельные поверхности алюмосиликатных скелетов, т. е. стенок микропор [6]. Для кристаллов цеолитов СаА формальные удельные поверхности составляют 1640 ж /г, а для NaX— 1400 м 1г. Отношения из вычисленных удельных поверхностей к обычно применяемым молекулярным площадкам адсорбируемых веществ выражают расчетные емкости мономолекулярных адсорбционных слоев (о ). В табл. I эти величины сравниваются с экспериментальными предельными величинами адсорбции ао, отвечающими полному объемному заполнению полостей цеолитов [7]. [c.7]

Особенности сорбции в микропорах (227). 2. Теория объемного заполнения микропор (231). 3. Практическое применение теории объемного заполнения к адсорбции микропористыми адсорбентами (235). 4. Определение удельной поверхности микропористых адсорбентов (239). 5. Метод Бонда и Спенсера (240). [c.248]

В целом методы определения удельных поверхностей и распределений объема и поверхности пор на основании экспериментальных данных по капиллярным явлениям в большой мере условны. В лучшем случае их результаты отвечают эквивалентным модельным адсорбентам с принятой в расчетах геометрической формой пор. Большой недостаток применения ряда методов заключается в совершенно необоснованном их распространении на область размеров нор, для которой исходные предпосылки методов заведомо перестают выполняться. Следует отметить, что методы определения параметров адсорбентов, таких, как, например, удельная поверхность, основанные па предварительном образовании адсорбционных слоев, в принципе имеют положительную черту, заключающуюся в практическом устранении влияния поверхностной микропористости и микрошероховатости на получаемые результаты. [c.266]

Вполне понятно, что при современном уровне знаний изотермы I типа едва ли можно использовать для надежного определения удельной поверхности. В лучшем случае с помощью изотермы можно оценить удельную поверхность микропористых адсорбентов с точностью до 200 или 300%, если для калибровки взять непористый стандартный образец той же самой природы. [c.260]

Настоящий метод определения удельной поверхности микропористых тел — относительный и требует предварительной калибровки, т. е. измерения величины адсорбции на пористом стандартном адсорбенте с известной удельной поверхностью, природа которой близка к природе поверхности исследуемого образца. [c.240]

Учитывая специфические свойства микропористых адсорбентов, размер пор которых соизмерим с молекулами адсор-бата, предложен новый метод определения их удельной поверхности, расчетная формула которого содержит не посадочную площадку молекул адсорбированного вещества, а их боковую поверхность. Это, с одной стороны, не противоречит механизму объемного заполнения микропор, а с другой — отражает реальную картину расположения молекул и площадь, занимаемую каждой из них в объеме поры. [c.4]

Информация о параметрах микропористой структуры может быть получена на основании опытных данных по равновесной адсорбции газов и паров и малоугловому рассеянию рентгеновских лучей. Как уже отмечалось, особенностью микропористых адсорбентов является завершение объемного заполнения микропор до начала капиллярной конденсации паров в более крупных переходных порах. В общем случае адсорбенты, наряду с микропорами, содержат переходные поры и макропоры, как, например, активные угли. Адсорбцией на поверхности макропор, обычно не превышающей 1—2 м г, всегда можно пренебречь. Однако при достаточном развитии объема переходных пор их удельная поверхность может превышать 50 м г и достигать 200—300 м 1г. В таком случае адсорбцию на поверхности переходных пор необходимо учитывать. После определения удельной поверхности переходных пор по одному из изложенных методов, основанных на капиллярных явлениях, можно с достаточным приближением оценить адсорбцию на их поверхности. Для этого обычно пользуются изотермой адсорбции рассматриваемого пара для непористого адсорбента [c.266]

Кроме того, рассматриваемый метод определения удельной поверхности неприменим к микропористым адсорбентам, адсорбция в которых протекает не в поверхностном слое, а во всем объеме ультратонких пор. Вследствие этого полученные [c.132]

По Бриджмену, физическая теория не должна пользоваться величинами, для которых не могут быть указаны операции, приводящие к их экспериментальному определению. Можно утверждать, что для определения удельной поверхности микропор такие операции никогда не будут найдены, так как макроскопическое понятие о поверхности не применимо для микропористых адсорбентов. [c.13]

В заключение следует сказать несколько слов о современных представлениях, развиваемых академиком Дубининым и его учениками . Согласно этим представлениям, понятие удельной поверхности с ростом дисперсности вырождается и не применимо к высокодисперсным адсорбентам, например углям, где половина атомов С свободно контактирует с адсорбатом. Понятие границы раздела фаз (без которого не имеет смысла 5о) исчезает (см. главу I) в таких системах, и они с большим основанием могут трактоваться как гомогенные. В этом случае адсорбент может рассматриваться как один из компонентов, изменяющих, в процессе адсорбционного взаимодействия, свой химический потенциал На. Термодинамическая трактовка, основанная на этих представлениях, приводит авторов к обобщенному уравнению, которое дает два частных решения. Для случая макропористых систем, где адсорбент является лишь источником силового поля, не изменяясь в процессе адсорбции, Д Иа = О, 5 = о и решение сводится к уравнению адсорбции Гиббса. Для другого случая— микропористой системы, 5о = О, А 1а ф 0. При этих условиях решением оказывается уравнение Гиббса—Дюгема, применимое к гомогенным объемным фазам. Концепция вырождения о хороша согласуется с возможностью гомогенной трактовки дисперсных систем, рассмотренной нами при обсуждении правила фаз. Эти представления требуют дальнейшего развития, поскольку адсорбент не является обычным компонентом, ввиду жесткой локализации его в определенной части системы, однако направление это несомненно весьма перспективно, особенно для понимания сущности дисперсного состояния. [c.168]

В то же время отмечено, что отношение формальных удельных поверхностей двух илп серии микропористых адсорбентов, определенных методом БЭТ, соответствует отношению их адсорбционной способности, например по азоту при температуре —196 °С и относительном давлении 0,1. Поэтому сравнение активности микропористых адсорбентов целесообразно проводить на основании этих получаемых непосредственно из опыта данных. [c.50]

Механизм адсорбции в таких микропористых адсорбентах, размеры пор которых соизмеримы с размерами адсорбируемых молекул, по своему характеру существенно отличается от механизма адсорбции на непористых и крупнопористых адсорбентах. Поэтому, чтобы избежать чисто формального подхода, при интерпретации экспериментальных результатов необходимо четко уяснить себе, что адсорбция в микропорах не сопровождается образованием адсорбционных слоев, а происходит путем объемного заполнения адсорбционного пространства, в результате чего на изотерме нет и не может быть точки, указывающей емкость монослоя. Наличие плато на изотерме свидетельствует о конце заполнения пор [1] и ни в коем случае не соответствует завершенному адсорбционному слою. Это говорят о том, что классический метод, широко используемый для вычисления удельных поверхностей, в данном случае неприменим, тем более что величины 5уд активных углей, рассчитанные по данным предельной адсорбции, определенной по плато, непомерно большие [2], что маловероятно как с точки зрения образования такой сильно открытой структуры, в которой почти каждый атом углерода доступен для молекул адсорбата, так и с точки зрения существования этой структуры. [c.227]

Для характеристики пористой структуры адсорбентов снимали экспериментальные изотермы адсорбции паров бензола при 20 °С на вакуумных микровесах [4]. Для расчета удельных объемов микро- и мезопор, а также поверхности переходных пор экспериментальные изотермы обрабатывались по методу Киселева [5], а параметры микропористой структуры рассчитывались в соответствии с теорией объемного заполнения Дубинина [6]. Объем макропор рассчитывался исходя из суммарного объема пор, полученного из определения пикнометрической плотности по бензолу, и кажущейся плотности, [7]. Для исследования сорбционных свойств [c.78]

Поэтому определение удельной поверхности микропористых адсорбентов по общепринятым уравнениям носит формальный характер. Удельные поверхности цеолитов СаА и КаХ, рассчитанные из экспериментальных изотерм адсорбции целого ряда адсорбтивов (Н2О, СО, N3, Аг, СвНв, и-СдН з), оказались в 1,5 и более раз ниже соответствующих величин, вычисленных из рентгеноструктурных данных. [c.30]

Многое еще остается неясным, но метод Каганера, безусловно, представляет интерес для дальнейшего изучения адсорбентов с известной поверхностью. Пока этот метод следует рассматривать как эмпирический, так как допущение о гауссовом распределении энергии центров по существу произвольно, а константу kl уравнения (4.56) для функции распределения нельзя а priori оценить ни абсолютно, ни относительно. Во всяком случае окончательное уравнение (4.60) кажется настолько общим по форме, что его применимость к опытным данным нельзя считать доказательством правильности модели. Необходимо дальнейшее подтверждение этой гипотезы. Тем не менее этот метод предлагает экстраполяционную формулу, которая, по-видимому, справедлива для широкого диапазона давлений и позволяет вычислить значения х, со значительной точностью. В действительности фактор недостоверности имеет тот же самый порядок, что и в других методах определения удельной поверхности микропористых адсорбентов. [c.260]

В книге в общедоступной форме изложены теория и экспериментальные методы исследования физический адсорбции газов и паров на реальных адсорбентах. Особое внимание уделено структуре пористых тел и методам ее исследования. Дан критический анализ существующих способов определения удельной поверхности и структуры пор адсорбентов, кратко освещены их адсорбционные и каталитические свойства, характер и закономерности протекания диффузионных процессов и т. д. Рассмотрены вопросы адсорбции в микроиорах, изложена теория их объемного заполнения и предложен метод определения удельной поверхности микропористых адсорбентов. [c.2]

Дан критический обзор методов определения удельной поверхности мезопористых адсорбентов и так назь ваемой геометрической поверхности микропор. рассмотрены методы БЭТ, Де Бура—Липпенса, Кист-леда—Киселева и др. Подробно обсуждены вопросы о некорректности использования метода БЭТ применительно к микропористым адсорбентам. Описаны методы определения геометрической поверхности микропор и метод одновременного определения поверхности мезопор и объема микропор при их одновременном присутствии. [c.156]

Книга содержит доклады, прочитанные на V Всесоюзном совещании по вопросам синтеза, исследования и применения микропористых адсорбентов. Обсуждаются состояжие разработки теоретических вопросов физической адсорбции газов и паров на микропористых адсорбентах, термодинамика адсорбции из растворов пористыми адсорбентами, методы определения удельной поверхности системы адсорбирующих, пор, приводятся данные экспериментальных и теоретических исследований неизотермической адсорбции бинарной смеси веществ на микропористых адсорбентах и новых разработок в обларти синтеза адсорбентов. [c.2]

Карнаухов А. П. Усовершенствование методов определения удельной поверхности.. Толмачев А. М., Трубников И. Б., Артюшина Г. Г. Новый метод расчета равновесных характеристик адсорбции бинарных смесей веществ на микропористых адсорбентах. .................................. [c.154]

Рассмотренный выше общий метод, т. е. сравнение экспериментально найденных тенлот смачивания с известной теплотой смачивания, отнесенной к одному квадратному сантиметру, обсуждается и принимается многими авторами [5—7]. Величину Esv—Esl можно оценить, например, по адсорбционным данным или по так называемой пзосте-рической теплоте адсорбции (см. гл. XIV, разд. XIV-12Б). Во многих случаях, когда достаточно знать лишь приблизительную относительную удельную поверхность (как например, при определении характеристик углей и других природных продуктов), метод определения теплоты смачивания вполне пригоден [8]. Петика и др. [9] подчеркивают, однако, что для микропористых адсорбентов удельные поверхности, определенные из теплот смачивания и изотерм адсорбции, могут быть совершенно различными. [c.418]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология