Изотерма адсорбции в относительных координатах

Материал может высыхать, т. е. десорбировать влагу, только если давление водяного пара в нем больше давления пара в среде в противном случае он будет увлажняться — адсорбировать влагу. На рис. 17.1 показаны типичная изотерма адсорбции (десорбции) — кривая равновесной влажности — и области разных состояний влажного материала. Часть кривой при малых значениях относительной влажности ф газа, обращенная выпуклостью к оси влагосодержания материала, характерна для области мономолекулярного слоя влаги, появление которого при адсорбции сопровождается большим выделением теплоты, а удаление требует весьма значительной затраты энергии. На участке изотермы, обращенном выпуклостью к оси ф, процессы идут с меньшим изменением энергии. Точка пересечения изотермы с координатой ф = 100% — гигроскопическая точка Г, соответствующая максимальному гигроскопическому влаго-содержанию называемому также критическим влагосодержанием № р. Если Ж < Жг, то давление пара в материале меньше давления пара над свободной водой и зависит не только от температуры, но и от Ж. Это состояние материала называют гигроскопическим состоянием. Если же > Жг, то давление пара в материале равно давлению пара над свободной жидкостью и, следовательно, не зависит от содержания в нем влаги. Это состояние называют влажным состоянием. При высушивании удаляется вся физико-механически связанная влага и часть гигроскопической, до достижения равновесного влагосодержания [c.358]

Рис. 51. Основные типы изотерм адсорбции газов и паров в относительных координатах 1 — непористые адсорбенты 2 — мелкопористые 3 — идеальный тип структуры 4 — пестропористые 5 — крупнопористые адсорбенты

Изотерма сорбции = / (ф), построенная в логарифмических координатах, характеризуется [П8] двумя прямолинейными участками (рис. И,2). Точка излома соответствует некоторому уровню равновесного влагосодержания вещества, названному критическим влагосодержанием 4 р,ир. Соответствующая ей относительная влажность воздуха названа критической гигроскопической точкой ф р. Наличие излома на изотерме указывает на изменение в этой точке механизма сорбции. Левая ветвь характеризует адсорбцию воды, а правая — образование насыщенного раствора на поверхности зерен вещества. ф .р приближается по своему значению к гигроскопической точке насыщенного раствора ф . Критическая гигроскопическая точка ф1ф и критическое влагосодержание вещества кр являются характеристиками гигроскопических свойств вещества. [c.276]

На простейшем примере глобулярных адсорбентов рассмотрен механизм формирования структуры, как результат объемной упаковки глобул, и выведены основные закономерности ее интерпретации. Дан критический анализ и рассмотрены пределы применимости ныне используемых методов определения удельной поверхности высокодисперсных и пористых тел. Кроме того, описан новый метод, позволяющий по изотермам адсорбции, выраженным в относительных координатах, характеризовать структурные типы адсорбентов и детализировать промежуточные структуры, составляющие большинство среди реальных пористых тел. [c.4]

Сопоставление двух рассмотренных современных теорий адсорбции (БЭТ и ГЮ) особенно интересно тем, что данные опыта— одну и ту же изотерму адсорбции — можно обработать двумя различными независимыми методами, исключив тем самым влияние погрешности экспериментальных измерений. Сравнение показывает, что нет ничего общего ни в сущности исходных положений, ни в форме уравнений изотермы и тем не менее экспериментальные данные в большинстве случаев удовлетворяют одновременно обеим теориям — образуют прямые в координатах как БЭТ, так и Гаркинса и Юра, и значения so, вычисленные двумя методами, а также на основе других рассмотренных представлений (см. табл. Х.2), оказываются весьма близкими между собой. Это замечательное соответствие не позволяет решить однозначно вопрос о природе адсорбционного процесса — происходит ли рост х за счет увеличения числа слоев или же за счет уплотнения первого слоя Действительность сложнее и многограннее, чем наши модельные представления о ней, и реальный адсорбционный процесс является, по-видимому, единством противоречивых частных особенностей (как бы плоскостных проекций) относительных истин, положенных в основу различных представлений. [c.170]

Значения предельно-адсорбционного объема (аУ )оо для всех перечисленных выше веш,еств практически совпадают. Общим свойством этих веществ является то, что между их молекулами в адсорбированном состоянии либо отсутствует взаимодействие, либо оно мало изменяется с заполнением адсорбционного объема. Отсутствие взаимодействия между адсорбированными молекулами является одним из основных условий применимости теории объемного заполнения пор для случая ад сорбции паров. Общим свойством рассмотренных веществ является их слабая растворимость в воде, что указывает на относительно слабое взаимодействие их молекул с молекулами воды как в растворе, так и в адсорбированном состоянии. Если в координатах уравнения (1У-2) представить изотермы адсорбции ряда спиртов из водных растворов (рис. -2), то окажет- [c.78]

При статических условиях относительную адсорбируемость газа можно определить графическим дифференцированием экспериментальной изотермы адсорбции. Для простоты вычислений аппроксимируют участок изотермы, построенной в двойных логарифмических координатах, с помощью уравнения Фрейндлиха а=р . В этом случае относительная адсорбируемость [c.107]

Рпс. 53. Изотермы адсорбции в относительных координата.х [c.122]

Рассмотренный в работе метод выражения изотерм адсорбции в относительных координатах не только заполнил этот пробел, но и позволил вскрыть новый тип структуры — идеальный , сорбционная способность которого прямо пропорциональна величине относительного давления. Это, с одной стороны, конкретизировало структурную классификацию адсорбентов и катализаторов, а с другой — позволило предельно охарактеризовать структуры, лежащие между опорными типами, и тем самым предсказать их свойства и поведение при практическом использовании. [c.5]

Кстати сказать, метод выражения изотерм адсорбции в относительных координатах открывает широкую перспективу не только для детализации структурных параметров пористого тела, но и для предсказания наиболее приемлемых условий проведения опыта, обеспечивающих максимальное использование его активности. Данная особенность метода из-за ограниченного объема настоящей книги не получила должного освещения на ее страницах. [c.5]

В результате этого представляется возможным изотерму адсорбции выразить в квадратной системе координат доля адсорбата в фазе адсорбента 0 — относительное давление пара Р1Р - [c.119]

Из рис. 51 видно, что изотермы адсорбции, представляющие различные структурные типы адсорбентов, по-разному располагаются относительно прямой линии АВ, выходящей из начала координат под углом 45° и характеризующей прямо пропорциональную зависимость адсорбции от величины относительного давления адсорбата. [c.120]

Это уравнение содержит константу появление которой обусловлено наблюдаемой в динамике адсорбции для экспериментальных систем с выпуклой изотермой линейной зависимостью координат пересечения изопикн с осью абсцисс от логарифма относительной концентрации. Согласно предложенному уравнению (1), опытные константы определяются следующим образом [c.173]

Для оценки количества вещества, адсорбированного на поверхности мезопор неоднородно пористого адсорбента, содержащего наряду с микропорами и мезопоры, используется представление о том, что при одинаковой- химической структуре поверхности двух адсорбентов дисперсионная энергия взаимодействия молекул с поверхностью этих адсорбентов одинакова и от удельной поверхности не зависит. Следовательно, при равном относительном равновесном давлении пара адсорбированного вещества (или при равной работе адсорбции из раствора A=RT 1п ( s/ ) степень заполнения поверхности e = a /a должна быть одинаковой и изотермы адсорбции одного и того же вещества на таких двух адсорбентах, представленные в координатах а (моль/м ) — 1п Ps/P), должны совпадать. [c.38]

Марш и др. [147—149] считали, что изменение потенциальной энергии во время адсорбции азота и углекислого газа на активированном угле происходит в соответствии с уравнением (24). На рис. 9 сравниваются изотермы адсорбции азота и углекислого газа с соответствующими графиками этих процессов, построенными в координатах уравнения Дубинина. Часть АВ изотермы адсорбции азота отвечает заполнению микропор малого диаметра при низком относительном давлении. Чем больше начальный наклон кривой [c.86]

Принципы выбора линейных координат для этой экстраполяции и методика построения изотермы адсорбции по данным гальваностатических измерений рассмотрены на примере БАТ в [14]. Изотерма адсорбции БАТ, полученная в [14], приведена на рис. 1 (кривая /). Применялись дважды перекристаллизованные соли, дважды перегнанные вода, этанол и кислоты использовался тот же образец БАТ, что в [9]. Измерения проводились при 21 0,5° С в 0,7 по катиону натрия в ацетатном буфере, содержащ,ем 8% этанола. В основном работали при pH 4,7+0,05. Начальный потенциал равнялся в основных измерениях — 0,500 в (здесь и далее потенциалы указаны относительно насыщенного каломельного электрода). [c.182]

Концентрация солей в буровой воде оказывает значительное влияние на адсорбцию иода из растворов. А. Н. Алексеева указывает, что кривые изотерм адсорбции иода данным углем, построенные в координатах адсорбция—относительная концентрация иода в растворе (т. е. отношение концентрации иода к [c.219]

В области изученных концентраций изотермы адсорбции ФАК и БД линейны в координатах 8 — 1 С, что соответствует уравнению Темкина (рис. 2.1). Графический анализ показал, что с некоторым приближением выполняется и изотерма Фрумкина, например, для БД при а = = — 5,8. Для этого ПАВ использование критерия Подловченко — Дамаскина [42] показало ,/а — 12, ь — — 2а = 11,6, т. е. а ь- Для адсорбции ФАК также получено практическое равенство параметров а и /ь. Таким образом, относительно адсорбции БД и ФАК на железе в сульфатном растворе может быть сделан однозначный вывод о выполнении изотермы Темкина. [c.38]

Проведено измерение изотерм адсорбции бензола при помощи вакуумной установки с кварцевыми весами типа весов Мак-Бена (чувствительность 2 мг/мм) в интервале температур 25—130° на гранулированном цеолите NaX (13Х — фирмы Линде), и на основании полученных результатов проверена применимость теории объемного заполнения путем построения характеристических кривых. Все характеристические кривые в координатах г——КТ пк (где h — относительное давление) и W=av а — адсорбция, V — мольный объем адсорбата) ложатся в пределах точности измерений на одну кривую (рис. 1). Этот результат позволяет считать, что в рассматриваемом случае хорошо выполняется основной постулат [c.114]

На рис. 3 для каждого из четырех катализаторов приведены изотермы отравления в координатах логарифм относительной активности — количество адсорбированного яда. Согласно классификации Лебедева [И], эти изотермы отравления по их форме следует отнести к V типу, для которого характерно наличие излома кривой, вызванного резким падением отравляющего действия с возрастанием количества адсорбированного яда. Такие изотермы отравления определяются (по [11]) изотермами адсорбции яда на каталитически активных местах поверхности, причем излом указывает па адсорбцию яда на различных адсорбционных центрах. [c.343]

Полученные изотермы в координатах р, р/ю) изображены на рис. 41. Экспериментальные точки хорошо ложатся на прямые линии, за исключением области малых давлений, где точки располагаются несколько ниже прямых. Это свидетельствует об относительно больших значениях адсорбции при малых давлениях вследствие более высоких значений теплот адсорбции, соответствующих наиболее активным участкам поверх- [c.116]

Точность измерения давления паров адсорбтива и длины кварцевой спирали составляет 0.(Ю5 мм чувствительность пружинных весов - от 4.026 до 4.627 мг/мм масса образца ФА 0.1 г. Предварительно образцы регенерировали (удаляли ранее поглощенные вещества) при 363 К до достижения постоянной массы (вакуум -10 ) величину адсорбции измеряли при 293 К как отношение изменения массы образца к массе сухой навески. В качестве адсорбтивов использовали летучие органические вещества (ЛОВ) и воду, тщательно дегазированные при 273 К. Экспериментальные результаты представлены в виде изотерм адсорбции (рис. 1-3) в координатах а = /(р1р ), где а - величина адсорбции в мае. % при давлении паров адсорбтива р р - давление насыщенного пара при 293 К р р - равновесное относительное давление. [c.77]

Уравнение БЭТ в настоящее время наиболее широко используется для определения удельных поверхностей адсорбентов и катализаторов. Однако следует помнить, что допущения , на которых базируется вывод уравнения, теоретически необоснованы и могут привести к ошибкам, особенно при применении его к адсорбентам, характеризующимся весьма неоднородной пористостью. Кроме того, данный метод не следует применять (даже если получается хорошее спрямление изотерм в координатах БЭТ) в случае тонкопористых адсорбентов и катализаторов, а также в случаях слабой адсорбции, когда относительная роль взаимодействия адсорбированных молекул друг с другом может быть очень большой. Тем не менее считаем своим долгом подчеркнуть, что роль теории БЭТ в физической адсорбции, несмотря на ее грубые допущения, можно в некоторой степени сравнить с теорией Ван-дер-Ваальса в теории жидкостей она была первой и в сущности стимулировала все последующие за ней работы в области адсорбции, не будучи количественно точной, до сих нор еще является исключительно полезной как качественная направляющая пить. [c.92]

Более полную характеристику гигроскопических свойств вещества можно получить по данным кинетики сорбции влаги солями и по изотермам сорбции Для изучения кинетики сорбции влаги используют динамический метод [5, 6] через сорбционную колонну, в которой в подвешенном состоянии находится чашечка с образцом, соединенная с весами, пропускают инертный газ определенной влажности. По изменению веса со временем судят о скорости влагопоглощения данного вещества. По этим данным строят изотермы сорбции [7—9], описывающие зависимость количества поглощенной влаги от относительной влажности воздуха. Если сорбционную кривую представить в логарифмических координатах, на графике появится точка излома [7]. Эта точка соответствует переходу от адсорбции воды твердым веществом к образованию на поверхности насыщенного раствора. Для карбонатных солей калия критическая точка незначительно отличается от гигроскопической, найденной по эксикаторному методу [10]. [c.160]

Отсюда можно заключить, что график БЭТ, проходящий через начало координат, имеет наклон, равный обратной величине объема монослоя. Поэтому если соединить экспериментально найденную точку в области относительных давлений 0,2—0,3 с началом координат, то по наклону линии для 5-образных изотерм (теплота адсорбции велика) можно оценить величину емкости монослоя, а следовательно, и величину удельной поверхности. [c.115]

Если предложенное объяснение правильно, то оно приводит к двум следствиям, которые легко могут быть проверены на опыте. Прежде всего неоднородность поверхности должна обнаружиться при проведении адсорбции вплоть до более высоких давлений, при которых будет покрыта ббльшая часть поверхности. В этом случае изотерма, построенная в координатах уравнения (38), должна дать отклонение от прямой, свидетельствующее о неоднородности поверхности, причем это укажет на необходимость применения уравнения (39) вместо, уравнения (21). В литературе по адсорбции известно очень много примеров таких изотерм, относительно которых авторы пишут, что к этим изотермам уравнение Лэнгмюра не применимо>. На рис. 40 изображены данные Райерсона и Уишерта[ ] по адсорбции хлора на силикагеле в координатах уравнения (38). Из рисунка видно, что ни одна из изотерм не дает прямой линии, и, следовательно, уравнение (21) не соблюдается. Однако при некотором воображении все эти изотермы можно разбить на некоторое число прямолинейных отрезков, каждый из которых будет соответствовать адсорбции на тех участках поверхности, которые характеризуются примерно постоянным значением теплоты адсорбции. Конечно, мы можем с тем же успехом провести через экспериментальные точки непрерывные кривые без изломов и считать, что в данном случае мы имеем дело с непрерывным, а не дискретным распределением д по поверхности. На поверхности, образованной кристаллами, можно ожидать существования сравнительно небольшого числа различных типов поверхностей, соответствующих различным кристаллографическим граням. Это могло бы привести к прерывному распределению величин д. Для аморфных адсорбентов число адсорбционных центров, характеризующихся различными значениями теплоты адсорбции, может быть, вероятно, настолько велико, что соответствующая изотерма в координатах уравнения (38) должна быть скорее непрерывной кривой, чем ломаной кривой типа рис. 40. [c.114]

Уравнение (27.29) нельзя аналитически решить относительно 0. Поэтому для расчета 0 по этому уравнению вначале при определенной величине а, задавая различные значения 0, строят изотерму адсорбции в координатах 0 — Вс. Затем графически по известным значениям Вс находят 0. Если задать постоянное значение концентрации органического вещества, а значения В при разных ф,, рассчитывать по уравнению (27.24), то таким образом можно определить зависимость 0 от фо при с = onst (см. рис. 73). [c.141]

Выражение изотерм адсорбции в координатах 0—р рз в отличие от обычно принятого выигрышно и с той точки зрения, что оно в явной форме дает сорбционную характеристику адсорбента. Так, например, изотермы или их отдельные участки, лежащие выше прямой АВ, обладают положительной адсорбцией 6/р//05>1, II, наоборот, изотермы адсорбции, расположенные ниже прямой АВ, характеризуют отрицательную адсорбцию (6/р/р5<1). Точки изотерм, лежапцю на линии АВ (места пересечения), имеют нулевую избирательность адсорбции (0=р/рз), т. е. величина поглощения прямо пропорциональна давлению пара адсорбата. Все это раскрывает широкую возможность для оценки характера адсорбции и ее проявления во всем диапазоне относительных давлений, указывает область положительного поглощения вещества и его концентрацию в точке максимальной сорбции, т. е. дает всю необходимую информацию для разумного и квалифицированного использования адсорбентов как в научно-исследовательских, так и в производственных процессах. [c.122]

С целью общей оценки структуры адсорбентов и расчета рас-яределения объема пор по их разновидностям рассмотрим типичную изотерму адсорбции в координатах объем адсорбированного вещества, см /г — относительное давление пара pips (рис. 79). [c.196]

Остановимся вкратце еще на одном преимуществе уравнення БЭТ. Из рис. 3 видно, что кривые, построенные согласно уравнению (8) для изотерм адсорбции азота, пересекают ось ординат в непосредственной близости от начала координат. Поэтому, если мы соединим экспериментально иа11денную точку в области относительных давлений около 0,2—0,3 с началом координат, полученная прямая будет отличаться от экспериментально построенной по многим точкам не более чем па 1—5%, если только [c.335]

Уравнения изотерм Ленгмюра или БЭТ сводятся при малых адсорбциях и низких относительных давлениях к линейной зависимости количества адсорбированного вещества от давления, т. е. к закону Генри. Такая картина наблюдается лишь в очень редких случаях, так как большей частью экспериментальные изотермы нелинейны и слегка выпуклы даже в двойных логарифмических координатах. Уравнение Фрейндлиха, учиты- [c.82]