Измерение изотерм адсорбции

По данным измерений изотерм адсорбции воды (С2Г)п, отношение гидрофильной площади к общей площади составляет всего 0,2%. [c.393]

Определить константы Генри для адсорбции цеолитами бензола и циклогексана (также как и нормальных углеводородов с числом атомов углерода больше четырех) при комнатной температуре нельзя, так как изотермы адсорбции поднимаются очень круто и на 70—80% полости цеолитов заполняются адсорбатом при давлениях, близких к нулевым. Для определения констант Генри нужны измерения изотерм адсорбции при более высоких температурах (см. рис. 2.8). В табл. 2.3 сопоставлены константы Генри для адсорбции циклогексана и бензола цеолитами МаХ и ЫаУ при 210°С. Плоская конфигурация молекулы бензола умень-Ш ает число возможных контактов со стенками полости цеолита. [c.40]

Статические методы измерения адсорбционных равновесий (изотерм или изостер адсорбции) обладают тем существенным преимуществом, что, используя их, можно очищать поверхность адсорбента в вакууме и как угодно долго дожидаться установления адсорбционного равновесия. Однако эти методы встречают и существенные затруднения. Во-первых, их трудно применить для изучения весьма важной области очень малых (нулевых) заполнений поверхности, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбат — адсорбат можно пренебречь. Поэтому для определения такой термодинамической характеристики межмолекулярного взаимодействия адсорбат— адсорбент, как константа Генри, приходится экстраполировать к нулевому заполнению изотермы адсорбции, измеренные при более высоких заполнениях поверхности адсорбента. Эта экстраполяция связана с рядом затруднений. При сравнительно низких температурах, при которых обычно проводятся статические измерения изотерм адсорбции, сильнее сказывается влияние неоднородности поверхности твердого тела. Во-вторых, обычными статическими методами при невысоких температурах можно изучать адсорбцию лишь небольшого количества достаточно летучих. и простых по структуре молекул веществ с небольшой молекулярной массой. В-третьих, применение статических методов, особенно при работе с труднолетучими веществами, требует высокой чистоты этих веществ, так как летучие примеси могут привести к ошиб- [c.156]

Поток газа-носителя с низкой концентрацией адсорбата пропускают через колонну с адсорбентом, помещенную в термостат при температуре измерения изотермы адсорбции, как при фронтальной хроматографии. После установления адсорбционного равновесия находящийся на выходе из колонны дифференциальный детектор регистрирует равенство концентрации адсорбата в газе-носителе на входе в колонну с адсорбентом и на выходе из нее. Это равенство концентраций сохраняется в течение длительного времени. После этого определяют количество адсорбированного в колонне вещества методом тепловой десорбции, т. е. десорбируя при нагревании колонны все адсорбированное вещество и измеряя его количество с помощью калиброванного детектора и интегратора. Затем опыт повторяют при другой концентрации адсорбата в газе-носителе (при другой температуре его насыщения паром адсорбата в криостате) и таким образом получают изотерму адсорбции в области низких заполнений поверхности. [c.157]

Для измерения изотерм адсорбции чистых газов в адсорбер из баллона через буферную емкость накачивают газ до давлення —(1—2)-10 Па (100—200 кгс/см ). После того как давление в адсорбере, регистрируемое образцовым манометром, установилось, газ из адсорбера медленно выпускается скорость выходящего газа по реометру поддерживается постоянной — 300 см /мин. Точный объем вышедшего газа определяют в газометре. Через определенные промежутки времени одновременно замеряют количество выделенного газа и равновесное давление в системе. Остаток газа отдувается пз адсорбера водородом при атмосферном давлении, причем состав выходящей смеси определяют газоанализатором по теплопроводности, а количество адсорбата, выделившегося ири отдувке, рассчитывают интегрированием выходной привой. [c.167]

Потеря доли удельной поверхности при вступлении в контакт сферических частнц наблюдалась также при прессовании аэрогеля с одновременным измерением изотерм адсорбции, изменяющихся в зависимости от давления прессования. Такие измерения нельзя выполнять для силикагелей, из которых удалена вода при высушивании, так как подобные структуры уже сжаты в результате сил поверхностного натяжения, действовавших в процессе высушивания. С другой стороны, высокопористые аэрогели приготовляются без сжатия структуры, так что можно получить небольшие по размеру частицы с высоким значением удельной поверхности, с широкими порами н очень большим объемом пор. [c.667]

Химический анализ, проведенный после удаления летучих или растворимых соединений, не обязательно показывает, что оставшееся на поверхности органическое соединение находится в виде связанного однородного мономолекулярного слоя. Однако отсутствие силанольных групп указывает на наличие характерного покрытия на поверхности. Полезные сведения дает измерение изотерм адсорбции до и после удаления органического вещества с поверхности при таких условиях, когда не изменяется структура самого кремнезема. Если на поверхности находится известное процентное содержание связанного органического вещества в виде слоя молекулярной толщины, то знание удельной поверхности, а также объема и диаметра пор кремнезема позволяет подсчитать толщину такого слоя. [c.693]

Даже наиболее однородные термические сажи обладают удельной поверхностью от 6 м /г и более. Поэтому для них возможны газохроматографические измерения удерживаемого объема, газохроматографические и статические измерения изотерм адсорбции, а также калориметрические измерения зависимостей дифференциальных теплот адсорбции и теплоемкостей адсорбированных веществ от заполнения поверхности. В зависимости от способа получения различают канальную, ацетиленовую, печную, ламповую, форсуночную и термическую сажи. Необработанные сажи состоят из изолированных или слипшихся сферических частиц различных размеров, поверхность которых в той или иной степени шероховата. [c.41]

Статические измерения изотерм адсорбции. Изотермы равновесной адсорбции однокомпонентных газов и паров на твердых адсорбентах измеряют обычно вакуумными статическими методами [11. В этом случае адсорбент предварительно нагревают в вакууме для очистки его поверхности от ранее адсорбированных веществ. Температуру и продолжительность откачки, а также глубину вакуума выбирают в зависимости от геометрической структуры, величины и химического состава поверхности адсорбента. Химический состав определяет термостойкость адсорбента и прочность связывания поверхностью посторонних молекул. При изучении молекулярной (физической) адсорбции следует избегать таких обработок адсорбента, которые приводят к возникновению химически активной поверхности по отношению к данному адсорбату. [c.93]

Из статических методов измерения изотерм адсорбции газов наибольшее распространение получили различные варианты так называемых газовых объемных методов, связанных с применением [c.94]

Примеры зависимости Сх и Са от 1/Г приведены на рис. IV,3. Эти зависимости часто выглядят близкими к линейным. Это указывает на то, что сделанное выше допущение о независимости А17 от Г в этих случаях невысоких заполнений и небольших интервалов температуры практически оправдывается. Однако этот вывод также связан лишь с недостаточной точностью измерения изотерм адсорбции при разных температурах. [c.160]

При подходящем выборе адсорбента и температуры измерения изотермы адсорбции метод БЭТ позволяет из экспериментальной изотермы адсорбции найти емкость плотного монослоя а 1 (если концентрация адсорбата в газовой фазе невелика, то п , [c.182]

Бонд и Спенсер [18] в качестве адсорбата выбрали неон из-за малого размера его молекулы. Измерение изотерм адсорбции они проводили при комнатной температуре, которая гораздо выше температуры кипения неона (—246°), так что скорость переноса молекул неона через сужения при комнатной температуре должна быть высока. При комнатной температуре величины адсорбции настолько малы, что измеренная изотерма адсорбции полностью лежала в пределах области Генри. Таким образом, весьма вероятно, что адсорбция ограничена монослоем на стенках пор и поэтому объемное заполнение пор не происходило. В то же время низкие величины адсорбции обусловливают экспериментальные трудности и необходимость необычайно высокой степени точности измерений. [c.246]

Если работа с микровесами ведется при комнатной температуре, следует снижать разность температур до 0,1°, при этом значение бш становится менее 1 мкг. Если температура образца заметно отличается от температуры весов, как, например, при измерении изотермы адсорбции азота при —195°, проявляются оба эффекта первый обусловлен неоднородностью температурного поля образца, второй — неизбежным температурным [c.375]

Четвертая степень — определение абсолютных величин со требует независимых определений величины поверхности тщательно выбранных эталонных адсорбентов каким-либо точным независимым методом, например, методом теплот смачивания [3] и последующим точным измерением изотерм адсорбции разных адсорбатов. [c.89]

Для практического использования этого соотношения необходимо, однако, знать численное значение стандартного молярного уменьшения свободной энергии адсорбции воды па углеродном адсорбенте. Можно попытаться найти значение — Д- н.о сравнением значения — AF i при адсорбции одного и того же органического вещества из пара и из водного раствора [191]. Используем для этой цели данные, полученные при измерении изотерм адсорбции бензола из пара и водного раствора на одном и том же образце обеззоленного активного угля (рис. 37). Величина — Д-Рс.н, [c.118]

По измерению изотерм адсорбции при двух температурах можно вычислить величину стандартного уменьшения энтальпии адсорбции из раствора [c.163]

В течен ие некоторого времени образовавшейся при десорбции более рыхлой структуры, которая фиксируется при последующем охлаждении образца до температуры кипения жидкого азота и новом измерении изотермы адсорбции пара криптона. Более гибкие макромолекулы полистирола быстрее возвращаются в исходное состояние, поэтому для полистирола не наблюдалось увеличения адсорбции криптона после перерыва в охлаждении образца жидким азотом. [c.618]

Лишь неопределенность местоположения а/1 при измерениях изотерм адсорбции в обычных термостатах оставляет возможность произвольного выбора нижнего предела в широком интервале р/ра- Однако и выбор значения в качестве нижнего предела интегрирования логически небезупречен, так как именно величина обычно и является объектом поиска. [c.321]

Б. II. Беринг (Институт физической химии АН СССР, Москва). Обсуждаемая статья Б. Г. Аристова и др. (стр. 367 ), представляющая собой обзор большой серии работ А. В. Киселева с соавторами, опубликованных за два последние года, не содержит какой-либо новой термодинамической или статистической теории адсорбционного равновесия, а излагает лишь метод описания экспериментальных данных. Для возможности применения этого метода необходимо предварительное измерение изотерм адсорбции для рассматриваемой системы хотя бы при двух различных температурах. [c.401]

Главной целью работы является развитие термодинамического метода анализа состояния адсорбированного вещества в монослое и полислоях. Для этой цели изотермы адсорбции, рассчитанные по уравнениям, в основе которых имеются различные приближенные представления о состоянии адсорбированного вещества в монослое (образование ассоциатов при локализованной адсорбции, состояние двумерного реального газа, выраженное уравнением Ван-дер-Ваальса или уравнением с вириальными коэффициентами), сопоставляются с опытом. Однако в большинстве случаев такое сопоставление пе позволяет однозначно судить о состоянии адсорбата. Вместе с тем первая производная уравнения изотермы адсорбции по температуре при постоянной величине адсорбции дает выражение зависимости изостерической теплоты адсорбции от величины заполнения поверхности, вторая ке производная по температуре определяет зависимость теплоемкости адсорбата от величины адсорбции. Сопоставление независимых измерений изотермы адсорбции, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбата с соответствующими теоретическими зависимостями для различных моделей позволяет более строго судить о состоянии адсорбированного вещества. [c.434]

По-видимому, наиболее распространенным методом измерения изотерм адсорбции является объемный метод, в котором количество адсорбирующегося газа определяется до и после приведения его в контакт с адсорбентом. [c.448]

Найдена связь между дифференциальной теплотой адсорбции и изменением контактного потенциала при адсорбции. Показано, что из измерений изотермы адсорбции и зависимости контактного потенциала от давления газа можно определить по отдельности тепловые эффекты, связанные с нейтральными и заряженными адсорбированными молекулами. [c.144]

Удельную поверхность адсорбентов определяют на основании измерений изотерм адсорбции из растворов с последующим расчетом поверхности по методу БЭТ (так, как рекомендуется при измерении адсорбции газов). Применяя адсорбцию из растворов, следует однако иметь в виду, что в реальных условиях молекулы адсорбирующихся из раствора веществ могут покрывать далеко не всю доступную газам поверхность адсорбента, а оседать лищь на отдельных ее участках. Тогда результаты расчета поверхности по изотермам адсорбции могут оказаться преуменьшенными. В других случаях может идти полимолекулярная адсорбция. Тогда результаты расчета будут преувеличенными. [c.150]

Калориметрические измерения, проведенные Глазуновой, Островским и др. [16—20], показали, что теплота адсорбции углеводородов Qa на указанных полимерных сорбентах зависит от количества адсорбированного вещества (рис. 20). Наблюдаемый ход кривых, как отмечено в [17, 18], свидетельствует о неоднородности поверхностей полидиви-нилбензола и полисорба N по теплотам адсорбции. Проведенное сопоставление результатов измерения теплот адсорбции с результатами измерения изотерм адсорбции показало ограниченность теории (БЭТ) для описания адсорбции углеводородов на неоднородных поверхностях полимерных сорбентов. [c.106]

В методе БЭТ Брунауэра, Эмметта, Теллера [26—28] для расчета значения удельной поверхности на основании полученной изотермы адсорбции используется главным образом азот в качестве адсорбата при температуре измерения —196°С. Иннес [29] разработал быстрый автоматический способ для получения и измерения изотерм адсорбции. Лиипенс и Хермане [30, 31] описали соответствующую аппаратуру более подробно. Кроме того, было разработано коммерческое оборудование, основанное на использовании статического равновесного метода. Такое оборудование не нуждается в предварительной градуировке и автоматически выдает значения удельной поверхности в виде цифровых данных (например, прибор фирмы Mi romeriti s, In .). [c.638]

Николаон и Тейчнер 137] выполнили измерения изотерм адсорбции азота на исходном аэрогеле, а также на образцах аэрогеля после механического сжатия и уплотнения, как это представлено в табл. 5.2 и на рис. 5.6. Исходный аэрогель представлял еобой чрезвычайно легкое твердое вещество, объем которого был равен 100 см , а масса всего 5 г Vp = 8 см г). Однако после заполнения этого вещества жидким азотом и последующего испарения азота под действием поверхностного натяжения такой жидкости происходила усадка структуры н величина Vp понижалась до 2,38 см /г. После того как этот порошок кремнезема механически прессовался (в вакуумных условиях), получались уже другие кривые изотерм, показанные на рис. 5.6. [c.667]

Такие характеристики могут оцениваться несколькими способами из изотерм десорбции. Брокхофф и Линеен [149] представили по этому вопросу достаточно подробный обзор. В дополнение к трудоемкому приему точного измерения изотерм адсорбции в большинстве методов предусматривается проведение отдельно расчетов для большого числа интервалов рассматриваемой изотермы. Однако при значительно усовершенствованном способе измерения и выдачи получаемых результатов, возможности для обработки получаемых данных и составления программ для обсчета размеров пор на ЭВМ подобная работа значительно упрощается. [c.675]

В работе [265] показано, что можно получать конечный продукт с меньшим содержанием воды, если осажденный из воды гель после образования уплотняют посредством замораживания до формирования гранул, воду выжимают и кремнезем отфильтровывают. Путем измерения изотерм адсорбции были изучены изменения свойств гидрогелей после их замораживания [266]. Согласно данным Хальберштадта и др. [267], электронно-микроскопические исследования показывают, что структура геля после замораживания совершенно отлична от структуры, которая была до замораживания. Волькин, Пономарев и Золтавин [268] рассмотрели общие вопросы замораживания и оттаивания коллоидных систем. [c.725]

Например, Сринивасан рассмотрел доступную информацию о роли кремния в питании растений и пришел к заключению, что силикат в почве способствует поглощению фосфора. В других исследованиях, выполненных этим же автором [128], было показано, что растворимый кремнезем (или силикат-ион) адсорбируется определенными компонентами почвы, в частности глинами. Соотношение между концентрацией и степенью удерживания силикат-иона оказывается логарифмическим, что указывает на наличие адсорбции. Было продемонстрировано, что гели оксида алюминия и оксида железа адсорбировали силикат-ионы почти так же, как и почвы, образуя адсорбционный комплекс, из которого силикат удаляется промыванием с большим трудом. Далее было показано, что в том случае, когда почва обрабатывается растворимым силикатом, фоСфат-ионы адсорбируются менее прочно. Силикагель не адсорбирует фосфат-ионы. Следовательно, ясно, что добавление силиката может привести к определенному эффекту в питании растения, поскольку силикат вытесняет фосфат-ионы, находящиеся в адсорбированном состоянии на поверхности почвы и, таким образом, делает фосфат более доступным для растения. Бастисс [129] также показал, что фосфат-ионы можно освободить из адсорбированного состояния на некоторых почвах посредством добавления растворимого кремнезема. Этот прием особенно эффективен для лате-ритных почв, на которых фосфат-ионы прочно адсорбируются. Последние становятся недоступными для растений из-за образования нерастворимых фосфатов железа и алюминия. В почвах такого типа добавление силиката ведет к вытеснению адсорбированных фосфат-ионов, так что в результате урожаи зерновых удваиваются или утраиваются, если среда щелочная, видоизмененная за счет добавления силиката, и возрастают вплоть до пятикратного размера, если среда нейтральная. Отмечалось также заметное увеличение в растении содержания 8102, Р2О5 и железа. Вытеснение фосфат-ионов из некоторого вида почв силикатом было также продемонстрировано путем измерения изотерм адсорбции [130]. Обработка почв силикатами натрия и калия вела к понижению их способности адсорбировать фосфат из раствора. Вероятно, силикат изолирует активные адсорбционные центры коллоидной системы и сам удерживается более сильно, чем фосфат-ионы. Это приводит к предотвращению адсорбции фосфата. [c.1032]

Все эти особенности экспериментальных методов должны быть учтены при оценке точности и обработке результатов адсорбционных измерений. Для дальнейшей обработки очень важно, в частности, знать, при каких внешних условиях проводились измерения. В частности, статические измерения изотерм адсорбции и калориметрические измерения теплот адсорбции обычно проводят в вакуумных установках с постоянным или мало изменяющимся объемом и при постоянной температуре. Калориметрические измерения теплоемкости адсорбционных систем проводят при их медленном нагревании при постоянном объеме. Постоянство определенных термоди-намичес1 их параметров адсорбционной системы при проведении измерений очень важно, так как оно позволяет более надежно про-изводить расчет воспроизводимых и сопоставимых термодинамических характеристик адсорбции, не зависящих от условий и способа измерений. [c.102]

Случаи необходимости калориметрических измерений тепловых эффектов адсорбции. В формулы для изменения внутренней энергии AU при адсорбции газа или пара (см. разд. 5 и 6 этой главы) входят изостерические температурные коэффициенты In с или 1п р. Из рис. 111,11 видно, однако, что изостеры близки к прямым. Это же можно сказать и о зависимости In Ki от 1/Т (см. рис. П1,4). Отсюда следует, что AU в этих сучаях слабо зависит от температуры, особенно в области малых заполнений однородной поверхности. Газохроматографические измерения удерживаемых объемов или статические измерения изотерм адсорбции (см. разд. 1 этой главы) охватывают довольно небольшой интервал температур, составляющий около 50—70 К (это видно из рис. П1,1). В этом случае зависимости In с от IIT при постоянной Г и зависимости In Ki от 1/Г часто практически линейны. Если AU значительно превосходит i Г, то из формулы (П1,64а) следует, что и зависимости In р от 1/Г при постоянной Г (изостеры адсорбции) практически линейны. Это обычно облегчает [c.140]

Точки получены с помощью 1 — газохроматографичеоких измерений г—7— статических измерений изотерм адсорбции [2—4 — по уравнению (IV,17), Л — по уравнению (IV,5), в— по уравнению (IV,2) и 7 — по методу [11]. [c.175]

A. A. Агзамходжаев, P. X. Алимова, Э. A. Арипов (Институт химии АН УзССР, Ташкент). Известно, что на некоторых адсорбентах могут протекать и физическая и химическая адсорбции. Установление доли той или иной адсорбции на основании изотерм адсорбции и десорбции затруднительно. Важную информацию в этом направлении, как отмечено в работе Журавлева, можно получить с применением масс-спектроскопии. Нами изучался состав веществ, адсорбированных на монтмориллоните. Десорбция вещества осуществлялась последовательно быстрым понижением давления адсорбата над адсорбентом при температуре измерения изотерм адсорбции оставшуюся часть десорбировали нагреванием при разных температурах. [c.102]

Однозначность полученных результатов нри измерении изотерм адсорбции паров бензола и определении распределения суммарных объемов пор по гидравлическим радиусам для образцов до и после порометрических измерений свидетельствует о том, что скелет исследованных углей в процессе этих измерений не разрушается вплоть до давлений 400 МПа. Наши выводы согласуются с данными других исследователей [9—11]. Однако полученные экспериментальные результаты нельзя распространять на все пористые тела с жестким скелетом. Встречаются важные для практики пористые материалы, скелеты которых разрушаются при ртутно-поромет-рических исследованиях. В наших опытах при изучении пористой структуры органических полимерных материалов, наполненных стеклянными полыми микросферами, полости которых недоступны молекулам бензола, при давлении 29,4 МПа происходило разрушение микросфер. [c.195]

Однако следует отметить, что измерение изотерм адсорбции при относительных давлениях, близких к 1, затруднено, поэтому определение ао обычно связано с весьма далекой экстраполяцией. Кроме того, из уравнения Дубинина — Радушкевича следует, что при р = Рз теплота адсорбции становится бесконечно большой [2]. Все это вместе взятое требует по крайней мере осторожного отношения к величинам предельной адсорбции, определенным путем линейной экстраполяции, и разработки экспериментального метода, не связанного с последней. [c.226]

Существо опытов но изучению кинетики адсорбции состояло в следующем. На высоковакуумной установке, работающей по принципу сорбциоп ных весов, с манометром Мак-Леода специальной конструкции [9] при постоянной равновесной концентрации (со = 2,23-10 г/л), близкой к точке гистерезиса, определялись кинетические кривые при различных температурах (температура изменялась в интервале от 0° до 330° С). Для поддержания постоянной равновесной концентрации адсорбируемого вещества в адсорбционных трубках ампула с адсорбтивом термостатиро-валась и в процессе всего опыта была соединена с адсорбционной системой. Перед опытом, как обычно, адсорбент в течение 5 -ч- б ч эвакуировался при 350 -г- 400° С. Изотермы адсорбции определялись цри различных температурах методом, изложенным в работе [9]. По измеренным изотермам адсорбции ТЭБ на цеолите NaX и соответствующим кинетическим кривым были определены заполненные объемы адсорбционного пространства. Результаты приведены в табл. 1. [c.238]

Измерения изотерм адсорбции паров метанола выполнены в дипломной работе О. К- Шараева в 1957 г. на химическом факультете МГУ. [c.101]