Процесс десорбции и гистерезисные явления

Рге = Р/Ро, Т. е. отношения приложенного давления и давления насыщенного пара). В качестве адсорбата часто используется азот, опыты проводят при температуре кипения жидкого азота (при 1 бар). Измерения начинают при малых относительных давлениях. При некотором минимальном давлении самые маленькие поры (минимальный радиус около 2 нм) будут заполнены жидким азотом. При повышении давления будут заполняться более крупные поры, и при давлении насыщенного газа все поры окажутся заполненными жидким азотом. Общий объем пор определяется по количеству газа, адсорбированного вблизи давления насыщения. При уменьшении давления от давления насыщения происходит десорбция газа. Обычно кривая десорбции не идентична кривой адсорбции, т. е. наблюдаются гистерезисные явления (рис. IV-12). Причиной гистерезиса является капиллярная конденсация, по-разному происходящая в процессах адсорбции и десорбции. Жидкость в поре образует вогнутый мениск и давление пара жидкости снижается, благодаря чему азот испаряется при меньших относительных давлениях. Понижение давления пара в капилляре [c.181]

За последнее время достигнут определенный прогресс в области теоретических основ методов расчета параметров пористой структуры. Создана теория распределения тонких слоев жидкости в капиллярных системах с учетом одновременного действия капиллярных и поверхностных сил [I]. Уравнение Дерягина—де Бура—Брук-хоффа прищло на смену уравнению Кельвина. На базе этого уравнения разработаны новые методы расчета распределения пор по размерам [2, 3]. Введение рещеточных моделей пространства пор и математических методов теории перколяции позволило учесть эффекты взаимосвязи пор разных размеров и разработать метод расчета распределения размеров пор, в котором одновременно используется информация об изотермах адсорбции и десорбции в области гистерезиса (4, 5]. Вместе с тем вопрос о применимости термодинамики обратимых процессов для анализа гистерезисных явлений капиллярной конденсации и десорбции остался вне поля зрения исследователей, хотя с точки зрения теории он является, по-видимому, ключевым. [c.237]

В мезопористых адсорбентах с чередующимися расширениями и суженйями поровых каналов, например в телах корпускулярной структуры, изотермы адсорбции (х) и десорбции /) образуют гистерезисную петлю типа Е по классификации Де Бура (см. [1, с. 68]) (рис. 2). Процесс адсорбции можно условно разделить на две стадии — обратимую и необратимую. В начале процесса с увеличением давления пара адсорбата происходит рост адсорбционной пленки на поверхности образующих те.чо частиц и обратимая капиллярная конденсация у мест их контакта. Обратимая стадия заканчивается нри относительном давлении х= 1 д=х+(Рп.шт) когда начинается необратимая капиллярная конденсация в по.тостях наименьшего эквивалентного размера р п-Если при X Хд начать уменьшать давление пара, то получаемая сканирующая изотерма десорбции пойдет в точности по изотерме адсорбции явление гистерезиса наблюдаться не будет. При X Хв снижение давления приведет к гистерезису получаемая сканирующая изотерма десорбции 7 (х/хх) пойдет выше изотермы адсорбции. [c.69]