Зависимость удельной поверхности от размера глобул

ПодготоЕ ленная путем модифицирования реакцией с -амино-пропилтриэтоксисиланом поверхность достаточно крупнопористого силохрома или силикагеля может быть использована для иммобилизации белков и, в частности, ферментов, нужных для проведения -биокаталитических реакций. Для этого, как указывалось в лек-дии 5, надо провести дальнейшее модифицирование поверхности адсорбента-носителя прививкой агента (глутарового альдегида), способного вступить в реакцию с аминогруппами как модификатора, так и балка. Адсорбент-носитель с привитыми теперь уже альдегидными концевыми группами вводится в реакцию с различными белками. Ра ссмотрим иммобилизацию уреазы — важного фермента, находящего также применение в аналитическом определении мочевины и в аппарате искусственная почка . На рис. 18.9 представлена зависимость активности иммобилизованной уреазы от количества иммобилизованного белка. Адсорбентом-носителем является макропористый силохром со средним диаметром пор 180 нм. Этот размер пор значительно превышает размер глобулы уреазы. Вместе с тем удельная поверхность этого силохрома еще достаточно высока (5 = 41 м /г), чтобы обеспечить иммобилизацию значительного количества уреазы. Из рис. 18.9 видно, что при этом удается иммобилизовать до 120 мг белка на 1 г сухого адсорбента-носителя (это составляет около 3 мг/м ). Активность уреазы снижается не более, чем наполовину, даже при большом количестве уреазы в силикагеле, зато иммобилизованный так фермент можно многократно применять в проточных системах, и он не теряет активности при хранении по крайней мере в течение полугода. [c.341]

В настоящее время мы имеем возможность плавно регулировать геометрическую структуру силикагеля для получения образцов с любой заданной величиной удельной поверхности и размеров пор. На рис. 2 внизу показана зависимость величины удельной поверхности, а наверху — диаметра пор и диаметра глобул силикагеля от температуры и давления при гидротермальной обработке в автоклаве. Исходя из промышленного силикагеля с удельной поверхностью около 300 м г и диаметром пор около 100 К, можно получить образец с какой угодно меньшей поверхностью и более крупными порами. Таким путем можно получить очень крупные поры и глобулы с размерами до 5000 А. В этом случае геометрическая неоднородность у мест контакта глобул уже не имеет существенного значения. Такие силикагели могут быть непосредственно применены для хроматографического разделения больших молекул с симметричной электронной оболочкой, например, для хроматографии алканов и цикланов. Выбор величины удельной поверхности и размеров пор зависит от свойств разделяемых молекул для низших углеводородов нужна большая поверхность и более узкие поры, для высших — низкая поверхность и широкие поры. Однако из рис. 3 видно, что если гексаи, как и гептан, выходит симметричным пиком, то пик бензола сильно отстает и растянут потому, что молекула бензола, обладая большой я-электронной плотностью, чувствительна не только к геометрической, но и к химической неоднородности иоверхности кремнезема [1, 13—15]. Это ясно видно из теплот адсорбции и изменения инфракрасных спектров дейтерированной поверхности кремнезема в результате адсорбции бензола и гексана [9]. Эти данные находятся в соответствии со значительной чувствительностью адсорбции бензола к степени гидратации поверхности кремнезема [13-—15] и со значительно большим временем его удерживания по сравнению с насыщенными углеводородами с тем же числом атомов углерода в молекуле. [c.14]

ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ РАЗМЕРА ГЛОБУЛ [c.56]

Средний размер глобул В элементарно вычисляется из удельной поверхности з В = 6/б5, где б — плотность материала частиц. Плотность упаковки можно выразить средним числом касаний п на каждую частицу. Эта оценка труднее. Еш е в 1953 г. мы с А. В. Киселевым при подготовке работы [2] оценили п на основании сопоставления пористости и координационного числа в правильных упаковках. С тех пор этот способ часто используется в советских и зарубежных работах. У нас, однако, никогда не было уверенности в том, что эта оценка достаточно удовлетворительна в применении к беспорядочным упаковкам одинаковых глобул. Приятным сюрпризом оказались найденные в литературе [3—5] данные по измерению чисел касаний и пористости в модельных системах случайных упаковок шаров, а также приведенные в [1] расчеты, сделанные по результатам работы [6]. Оказывается, что пористость при координационном числе га = 8 для правильной упаковки равна 0,32, для случайной упаковки 0,36 при и = 6 соответственно 0,48 и 0,49 и при п = 4 0,66 и 0,60. Таким образом, пористость при данном п для правильных и случайных упаковок весьма близка, если сравниваются наинизшие из нескольких возможных ее значений, считая их наиболее вероятными. Следовательно, предложенная нами грубая оценка га, основанная на соотношениях для правильных упаковок, оказалась приблизительно верной и для случайных упаковок глобул. Оба средних параметра В ж п неоднократно успешно использовались для приближенного решения многих прикладных задач, перечисленных выше. Легко показать, что они связаны простой зависимостью с преобладаю-ш им размером пор. [c.324]

При обработке тонкопористых силикагелей при высоких температурах (800—900 °С в зависимости от размеров пор) скелет силикагеля спекается и объем пор резко уменьшается. При гидротермальной обработке силикагеля в автоклаве (т. е. при воздействии на силикагель водяного пара при температурах около 700—800°С) объем пор меняется сначала незначительно, а удельная поверхность резко сокращается. Это происходит за счет исчезновения мелких глобул кремнезема и сильного роста крупных глобул. В результате гидротермальной обработки в автоклаве происходит резкое расширение пор силикагеля. Таким путем можно легко снизить удельную поверхность силикагеля до 50—25 м /г и ниже при расширении пор до тысяч ангстрем [2]. [c.90]

Данные, приведенные в таблице, показывают, что обработка гидрогеля кислотой или органической жидкостью приводит к увеличению удельной поверхности силикагеля по сравнению с силикагелями, гидрогель которых не обрабатывали этими жидкостями. Стабилизаторы препятствовали агрегации частиц. Заметим, что степень дисперсности частиц при стабилизации определяется возрастом геля, и в зависимости от того, вводится ли стабилизатор в свежеосажденный гель или состарившийся, размеры глобул, а затем и упаковка будут различны. [c.6]

Важной практической проблемой является трансформация глобулярной модели с учетом реального строения пористых тел. Экспериментальные данные исследования морфологии пористых тел, основанные на методе электронной микроскопии, показывают, что вторичные частицы в зависимости от химической природы и способа синтеза катализатора (адсорбента) могут представлять собой глобулы, пластины, иглы и пр. различных размеров. Трансформация глобулярной модели на реальную осуществляется на основе следующих предпосылок а) соотношение плотной фазы и сформированного ею объема пор не зависит от строения первичных и вторичных частиц (суммарный объем пор и вес единичной гранулы катализатора не зависят от типа аппроксимации ее строения) б) суммарная поверхность первичных частиц при данном геометрическом размере зависит только от их числа (находится из экспериментально определенной удельной поверхности и веса единичной гранулы образца) в) число первичных частиц во вторичных зависит от типа их аппроксимации (в силу необходи- [c.146]

Был проведен расчет н установлена возможность использования наиболее простых зависимостей структурных характеристик монодисперсных тел для описания мультиднсперсной модели. Справедливость такого подхода подтверждена экспериментально на примере износоустойчивого катализатора КС [43]. При этом исходили из того, что ирн любой плотности упаковки для монодисперсной структуры удельный объем пор не зависит от размера глобул, т. е. размера пор. Если структура мультидисперсна, но глобулярна, объем пор остается постоянным для каждого участка, а следовательно, и для всей структуры. По данным о распределении удельного объема пор по их радиусам можно также рассчитать распределение (относительное) по радиусам внутренней поверхности пор. [c.80]

Низкотемпературная стадия, наблюдавшаяся в зависимости от пористой структуры и наличия примесей при температурах ниже 700—900°С. На этой стадии уменьшается лишь удельная поверхность, объем и размер пор практически не изменяются. Такое изменение параметров обусловлено перераспределением вещества, диффузионным переносом (вероятно, по механизму поверхностной диффузии) с поверхности глобул к местам их контакта (рис. 5.22). Результатом этого процесса явля- [c.330]

При прокаливании обычных силикагелей при достаточно высоких температурах (700—950° С в зависимости от размеров пор) скелет силикагеля спекается, так что объем пор резко уменьшается [27, 39—41]. При воздействии же на силикагель водяного пара при высоких температурах (около 700—800° С) [21, 23, 24, 40, 41] и особенно при гидротермальной обработке силикагеля в автоклаве [25, 42, 43] объем пор меняется сначала незначительно, а удельная поверхность резко сокращается. Это происходит за счет исчезновения мелких глобул кремнезема и сильного роста крупных глобул [21, 23—25]. В результате этого обработка горячим паром и гидротермальная обработка в автоклаве ведут к резкому. расширению пор [15, 25, 40—43]. Таким путем можно легко снизить удельную поверхность силикагеля до 50— 25 м г и ниже при расширении пор до тысяч ангстрем [25, 41, 43]. На электронных микрофотографиях подтененных угольных реплик с исходного силикагеля и с таких макропористых силикагелей (рис. 28, а и б) отчетливо видны увеличивающиеся в размерах крупные частицы гидратированного кремнезема, состоящие из сросшихся глобул [25]. При дальнейшем повышении температуры и давления пара в автоклаве происходит изменение корпускулярной структуры в губчатую (рис. 28, виг). Далее пористость геля постепенно исчезает, в его массе появляются сферолиты (рис. 28, д) с характерной кристаллической структурой (рис. 28, е). [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология