Пористые твердые тела

Адсорбция представляет собой процесс поглощения газов, паров или жидкостей поверхностью пористых твердых тел — адсорбентов. [c.712]

Адсорбционный метод применяется для выделения газового бензина из тощих газов, содержащих тяжелых углеводородов до 50 г/л4 . Сущность метода заключается в способности пористых твердых тел, таких, как активированный уголь, силикагель, молекулярные сита, адсорбировать на своей поверхности различные углеводороды. Количество адсорбированных углеводородов зависит от природы адсорбента и адсорбируемого вещества, состава газа, т. е. адсорбируемости других компонентов, температуры и давления процесса. Так, например, силикагель в первую очередь адсорбирует [c.166]

В строгом определении адсорбции она рассматривалась как избыток вещества вблизи поверхности по сравнению с равным объемом вдали от нее. В ряде случаев удобнее рассматривать не избыток, а все количество адсорбата вблизи поверхности. Это количество обозначают символом а и называют полным содержанием или просто адсорбцией (без прилагательного гиббсова). Так как для пористых твердых тел бывает затруднительно знать величину поверхности, то часто адсорбцию относят не к единице поверхности, а к единице массы (моль/кг или моль/г). [c.210]

Р — пористость твердого тела [c.133]

В случае твердых частиц (см. раздел 8.4) условия поверхностной реакции можно рассматривать непосредственно, когда порядок величины % и диаметра пор одинаков. Однако это не значит, что величина Сд равна нулю. Различие в том, что жидкая фаза может реально рассматриваться как непрерывная, а пористое твердое тело как гомогенная фаза только по отношению к тому явлению, которое протекает в масштабе, превышающем порядок величин диаметров пор. [c.102]

Адсорбенты — пористые твердые тела с сильно развитой поверхностью пор. Удельная поверхность пор может составлять от 200 до 1000 м7г, а средний радиус пор от 0,2 до 10 нм. Адсорбенты применяют в виде таблеток или шариков размером от 2 до [c.315]

Некоторые пористые твердые тела, например активированный древесный уголь, силикагель или глинозем, обладают способностью поглощать на своей поверхности большие количества других веществ как из раствора, так и из газовой фазы. Это явление, открытое более 150 лет назад, называется адсорбцией. Твердые тела, обладающие таким свойством и называемые адсорбентами, имеют миллионы мельчайших пор, в результате чего их эффективная поверхность исключительно велика. Например, некоторые сорта древесного угля обладают удельной поверхностью более 1300 M je, а продажный силикагель может иметь удельную поверхность выше 800 м /г. [c.136]

Метод адсорбции, в котором газолин адсорбируется пористыми твердыми телами, из которых он извлекается в результате последующей переработки. [c.132]

Равновесие при экстракции в системе твердое тело — жидкость наступает тогда, когда химический потенциал растворенного в избирательном растворителе вещества становится раЕ Ным его химическому потенциалу в исходном пористом твердом теле. Если извлекаемое вещество находится в порах уже в растворенном состоянии, то при наступлении равновесия его концентрации в порах твердого вещества и в основной массе растворителя выравниваются. При экстракции компонентов, содержащихся в пористом твердом теле в твердом состоянии, и при растворении равновесие наступает тогда, когда концентрация с компонента в основной массе жидкости (растворителя) достигает концентрации насыщения [c.551]

Экстракция из пористых твердых тел, растворение, кристаллизация, адсорбция и сушка, широко используемые в технологии контактных масс, относятся к массообменным (диффузионным) процессам. Наиболее часто, практически во всех технологических схемах, применяют сушку различных материалов. [c.96]

Наконец, С. Брунауэр, П. Эммет и Э. Теллер отказались от второго допущения Ир. Ленгмюра, приводящего к мономолекулярной адсорбции. Для случая, когда адсорбтив находится при температуре ниже критической, т. е. в парообразном состоянии, эти авторы разработали теорию полимолекулярной адсорбции, имеющую большое практическое значение. С. Брунауэр проанализировал многочисленные реальные изотермы адсорбции и предложил их классификацию. Согласно этой классификации можно выделить пять основных типов изотерм адсорбции, изображенных на рисунке 50. Изотерма типа I отражает мономолекулярную адсорбцию (например, адсорбция, описываемая уравнением Ленгмюра). Изотермы типа II и III обычно связывают с образованием при адсорбции многих слоев, т. е. с полн-молекулярной адсорбцией. Различия мелсду этими изотермами обусловлены различным соотношением энергии взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Изотермы типа IV и V отличаются от изотерм II и III тем, что в первых случаях адсорбция возрастает бесконечно при приближении давления пара к давлению насыщения, а в других случаях имеет место конечная адсорбция при давлении насыщения. Изотермы типа II и III обычно характерны для адсорбции на непористом адсорбенте, а типа IV и V — на пористом твердом теле. Все пять типов изотерм адсорбции описываются теорией полимолекуляр ной адсорбции БЭТ , названной так по начальным буквам фамилий ее авторов (Брунауэр, Эммет, Теллер). [c.221]

Массообменные (диффузионные) процессы, характеризующиеся переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз. Наиболее медленной и по-атому обычно лимитирующей стадией массообменных процессов является молекулярная диффузия распределяемого вещества. К этой группе процессов, описываемых законами массопередачи, относятся абсорбция, перегонка (ректификация), экстракция из растворов, растворение [и экстракция из пористых твердых тел, кристаллизация, адсорбция и сушка. [c.13]

Отметим общие черты синтеза полипептидов на различных полимерах. Полимер, играющий в этом синтезе роль матрицы, имеет функциональные группы, способные реагировать с аминокислотами, присоединяя к себе их остатки ковалентной связью, а также функциональные группы, влияющие на прочность этой связи. Он представляет собой пористое твердое тело, набухающее в водных растворах, что увеличивает вместимость его пор, в которых должны помещаться синтезируемые цепи полипептидов. Чтобы избежать ограничений, зависящих от объема пор, синтез полипептидов проводят на линейных полимерах в растворе. В результате реакции молекул аминокислоты с функциональными группами полимера на его поверхности происходит ориентированная укладка присоединяющихся пептидов таким образом, что наружу обращены все карбоксильные или все аминогруппы. Входя в состав твердого вещества, полипептидные цепи приобретают [c.192]

Скоростью химической реакции ш называется скорость изменения концентрации участвующего в ней вещества. В гетерогенных реакциях, протекающих на поверхности пористых твердых тел, скорость реакции относят к единице массы или объема твердой фазы, а в случае жидких или твердых фаз при известной поверхности — к единице поверхности раздела. Величина ш имеет отрицательный или положительный знак в зависимости от того, исчезает или образуется вещество в ходе данной реакции. Для реакции [c.319]

Наряду с молекулярной адсорбцией на твердых телах в случае паров имеет место и другой вид поглощения или сорбции — капиллярная конденсация. Это явление заключается в том, что пары конденсируются в узких каналах и порах пористых твердых тел, смачиваемых данной жидкостью. Такая конденсация наступает при давлениях пара, иногда существенно более низких, чем это отвечает насыщению. Капиллярная конденсация [c.186]

Ес.пи пористое твердое тело входит в контакт с газом или паром в изолированном сосуде, уменьшается давление газа и увеличивается вес твердого тела, так как газ поглощается пористым твердым телом. Эти изменения наступают обычно не мгновенно, а требуют некоторого времени, т. е. поглощение газов, так же как и адсорбция растворенных веществ пористыми адсорбентами, характеризуется определенной скоростью— равновесие наступает лишь по истечении некоторого времени. [c.72]

Сорбцией называется общий случай поглощения газов. Этим термином называют все случаи поглощения газов и паров пористыми твердыми телами. Введем условное разграничение между понятиями газ и пар. Под термином пар условно подразумевается газ, находящийся при температуре ниже критической. Таким образом, пары, поглощаясь, могут сжижаться в жидкость, тогда как газы сжижаться не могут. [c.72]

При сорбции паров пористыми твердыми телами наблюдается капиллярная конденсация, заключающаяся в том, что адсорб-ционныи слой пара конденсируется в жидкость если жидкость хорошо смачивает поверхность адсорбента, в капиллярах (порах) образуются вогнутые мениски. Затем над этими менисками начинает конденсироваться остальной пар, и все поры адсорбента оказываются заполненными жидкостью. Капиллярная конден сация — это уже вторичное явление. Она происходит не под действием адсорбционных сил, т. е. сил, действующих между твердой поверхностью и молекулами пара, а под действием сил притяжения пара к вогнутому мениску жидкости. Капиллярная конденсация проходит обычно довольно быстро, завершаясь в несколько минут. [c.73]

Для процессов, контролируемых внешней массопередачей, характерны следующие признаки 1) величина зависит от скорости потока и не зависит от пористости твердого тела 2) диффузионное сопротивление не зависит от времени 3) скорость процесса сравни-те,льно слабо зависит от температуры. [c.256]

Следует заметить, что уравнение БЭТ до настоящего времени широко используется в лабораторной практике для определения истинной (удельной) поверхности и пористости твердых тел [22]. Определенне истинной поверхности металлов важно для понимания процессов коррозии, развивающихся под адсорбированными слоями кислорода, воды и органических соединений, (ингибиторов коррозии) в атмосферных условиях и в объемах, электролитов. [c.30]

Мы не располагаем данными о коэффициентах диффузии паров кислоты в отложениях. Однако для ряда веществ известно, что по сравнению с газами их диффузия в пористых твердых телах на один-два порядка меньше. Отсюда значение коэффициента диффузии паров кислоты в отложениях может быть оценено в пределах бох=10-2 10-з кг/(м-ч). При 2=10-3 ми р=10- кгс/см (1 Па) получим поток диффузии (0,7 0,07/10-з кг/(м2-ч). [c.162]

Следующий интересный вид течения, вызванный выталкивающей силой, — течение, возникающее при переносе энергии сквозь пористое твердое тело, насыщенное жидкостью, например сквозь мокрый песок. Разность температур вызывает выталкивающую силу и приводит к циркуляции жидкости сквозь пористую среду. Такие течения возникают также при таянии плотной ледяной шуги в воде, геотермических отложениях воды в пористой горной породе и при циркуляции воздуха в волокнистой или гранулированной теплоизоляции зданий. Скорости, вызванные выталкивающей силой, большей частью очень малы из-за большого влияния вязкости на течение в узких проточных каналах. Это позволяет сильно упростить аналитическое исследование переноса, хотя и ценой некоторых потерь в описании реального физического механизма для ряда геометрических конфигураций. Приведены некоторые результаты, имеющие наибольшее значение. [c.26]

Удельная поверхность и структура (размер и характер пор) являются важными характеристиками, определяющимн адсорбционные свойства адсорбента. Адсорбция зависит от величины поверхности чем больше пористость твердого тела, тем больше его общая удельная поверхность и способность к адсорбции. Для силикагелей, алюмогелей и алюмосиликатных катализаторов величина удельной поверхности может быть в пределах от 10 до 1000 м г. [c.24]

При увеличении Ка упорядоченное ячеистое движение нарушается и возникает новый конвективный режим. Этот режим характеризуется флуктуациями соответствующих распределений температур [30]. Из-за наличия локального теплообмена между жидкостью и пористым твердым телом указанные флуктуации [c.382]

Поверхность жидкости стремится сократиться до минимальной площади в результате неуравновешенности сил молекулярного притяжения на поверхности. Молекулы на поверхности втягиваются внутрь жидкости, потому что испытывают большее притяжение со стороны молекул, находящихся в объеме жидкости, чем со стороны молекул пара по другую сторону поверхности. Это внутреннее притяжение заставляет поверхность сокращаться (если это возможно) и приводит к возникновению некоторой силы в плоскости поверхности. Поверхностное натяжение является причиной образования сферических капель, подъема воды в капиллярах и прохождения жидкости через пористое твердое тело. У твердых тел также существует поверхностное натяжение, но измерить его значительно труднее, чем в случае жидкости. Для кристаллов характерно стремление образовывать грани с наиболее низким поверхностным натяжением. [c.240]

Активные угли - это пористые твердые тела, пустоты которых соединены между собой так, что структура их напоминает структуру древесины. В зависимости от условий формирования все активные угли обладают моно- или полидисперсной системой. Они состоят из множества беспорядочно расположенных микрокристаллов графита, образовавшихся в результате сочетания углеродных атомов при нагреве углерод содержащего сырья. Размеры этих кристаллов составляют 1,8...2,6 нм в диаметре и 0,7... 1 нм по высоте. [c.101]

Мороженое, безе, сухари Газ Твердая пена, пористое твердое тело [c.21]

Шефер Д., Кефер К. Структура случайных силикатов полимеры, коллоиды и пористые твердые тела /Фракталы в физике. - М Мир, 1988.- С. 62-71. [c.31]

Наиболее теоретически ра работаннон является модель ССЕ с ядром из поры, различные состояния которой приведены на рис. 10. Формирование адсорбционно-сольватного слоя происходит самопроизвольно за счет поверхностных сил ядра с выделением при этом обычно тепла. Поверхностные силы при физической адсорбции имеют ту же природу, что и силы межмолекулярного взаимодействия. В настоящее время, наиболее признанной, позволяющей аналитически описать -образную форму изотермы адсорбции является теория БЭТ (Брунауэр— Зммет — Теллер). По своей сути адсорбция по Ленгмюру соответствует модели ССЕ, когда / /л- О, а по Поляни — когда /г/г оо (рис. 11). Адсорбция при наличии высокодисперсных пор в адсорбенте сопровождается фазовым переходом — капиллярной конденсацией. Воздействуя различными способами на пористость твердых тел в процессе их получения и существенно изменяя условия нх применения путем варьирования давления, температуры и введения различных добавок, удается регулировать высоту межфазного слоя И на поверхности пористого тела (рис. 12). [c.77]

Процесс адсорбции заключается в избирательном поглощении вещества поверхностью адсорбента — пористого твердого тела. Такое поглощение объясняется наличием сил взаимного притяжения между молекулами адсорбента и молекулами адсорбируемого вещества. Адсорбенты используют в виде зерен размером до 10 мм и в пылевидном состоянии. Трименяют также молекулярные сита — синтетические цеолиты, имеющие поры одинако вых размеров. [c.158]

Таковы особенности книги О. Флореа и О. Смигельского, отличающие ее в научно-техническом и методическом отношении. Вместе с тем в книге отсутствуют разделы, посвященные массообменным процессам с участием твердой фазы (сушка, адсорбция, экстракция из пористых твердых тел), а также механическим процессам. Нельзя во всем согласиться с авторами в отборе расчетных зависимостей, используемых в задачах и примерах, а также в трактовке отдельных вопросов и оценке некоторых результатов расчета. В книге не затронуты вопросы структуры потоков и распределения времени пребывания в химических аппаратах, влияния продольного перемешивания на массообмен и др., необходимость освещения которых в пособиях по расчету современных процессов и аппаратов не вызывает сомнений. [c.10]

Явление движения жидкости через пористое твердое тело при наложении внешней разности потенциалов получило на з1вание электроосмоса. Электроосмос наблюдается при прохождении жидкости не только через глину, но и через пористые диафрагмы, приготовленные из других материалов (фарфор, стеклянный или кварцевый порошок, мерзлый или плотный грунт и т. д.). [c.82]

Коллоидные системы с твердой дисперсионной средой могут быть разделены по агрегатному состоянию дисперсной фазы. Существуют твердые золи е газообразной (Г/Т), жидкой (Ж/Т) и твердой (Т/Т) дисперсной фазо11. К системам типа Г/Т относятся пористые твердые тела с различным размером пор — от грубодиспорсных твердых пен (пемза, пенобетон, различные строительные и изоляционные материалы, керамика) до нысокодисперсных пористых адсорбентов (силикагель, активированный уголь с размерами пор 1—100 нм) и катализаторов на их основе. Эти материалы отличает сравнительно небольшая плотность, низкая теплопроводность. Прочность их зависит, естественно, от объема пор. [c.444]

Следует отметить, что проведенное деление на дисперсную фазу и дисперсионную среду, строго говоря, справедливо только для систем, в которых дисперсная фаза образована обособленными частицами. Вместе с тем су]цествует значительное число систем, в которых обе фазы непрерывны и пронизывают друг друга такие системы называют биконтинуальными. Таковы пористые твердые тела с открытой пористостью (катализаторы и сорбенты), грунты, многие порода, в том числе нефтеносные. К этим системам близки по свое й структуре гели и студни, образующиеся в растворах высокомолекулярных соединений (ВМС), в том числе ВМС, обладающих клееподобными свойствами (отсюда само название коллоид —клееподобный, от Греч, хозиа—клей). [c.10]

При больших скоростях потоков доставка веществ к зонам реакции не ограничивает протекания гетерогенных процессов. В этих условиях лимитирующим звеном становится внутренняя массопередача. Поскольку она не зависит от внешних условияй, то в этом случае (иф =7 /(а). Особенности процессов, лимитируемых внутренней массопередачей, состоят в том, что их скорости сильно зависят от пористости твердого тела, и в том, что диффузионное сопротивление увеличивается со временем по мере протекания реакции. Последнее обусловлено удлинением пути диффузии внутри тела. Такое замедление проявляется в том, что скорость диффузии обратно пропорциональна корню квадратному из времени VI, а количество поглощенного или прореагировавшего вещества пропорционально 1 (при малых временах). Эта закономерность— характерный признак внутренней диффузии. Существенно, что при диффузии в полубесконечное тело указанная закономерность справедлива для любого времени. [c.264]

Брокхофф [25] представил общий обзор по адсорбции азота на твердых адсорбентах и включил в него различные способы объяснения получаемых данных на примерах широкого набора пористых твердых тел. [c.638]

Шулл [38] предложил метод t-диаграммы, согласно которому количество адсорбированного азота вычерчивается как функция толщины адсорбированной пленки азота на гладкой, непористой поверхности. Крэнстон и Инкли [39] собрали имеющиеся доступные данные и опубликовали метод составной /-диаграммы, которым они и другие исследователи щироко пользовались для получения характеристик пористых твердых тел. [c.641]

Системы газ—твердое. Пористые твердые тела обладают способностью поглощать (сорбировать) газы, пары, жидкости или отдельные компоненты их смесей. При этом поглощаемые газы, пары и жидкости могут химически взаимодействовать с твердым веществом или не вступать с ним в реакцию. Во всех случаях между поглощаемой средой и поглотителем с течением времени устанавливается фазовое равновесие, т. е. поглотитель достигает в данных условиях предельного насыщения и процесс массообмена прекращается. Количество вещества, поглощаемое одним килограммом поглотителя по достижении равновесия (а кг/кг), зависит от природы поглотителя и поглощаемого вещества, концентрации последнего х (или от его парциального давления в случае парогазовой смеси) и от температуры процесса t. Кривая, выражающая зависимость а = f (х) при t = onst, носит название изотермы адсорбции, или линии фазового равновесия. [c.440]