Адсорбент с близкой к однородной поверхностью получение

Основные приемы получения адсорбентов. Графитированные сажи, относящиеся к I типу адсорбентов, получают обработкой обычных саж при температуре около 3000° С в вакууме, в атмосфере инертного газа или в восстановительной среде. При 2200—3200° С наступает полная параллельная ориентация кристаллитов, частицы сажи приобретают форму полиэдров, грани которых образованы монокристаллами графита. Такая обработка приводит к тому, что основная поверхность полиэдрических частиц сажи состоит из базисных граней графита, и влияние неоднородных мест у ребер и углов становится незначительным. Вследствие этого адсорбционные свойства графитиро-ванных саж близки к адсорбционным свойствам однородной поверхности базисной грани графита. На поверхности подобных саж отсутствуют как ионы, так и функциональные группы или же л-связи. Вследствие этого адсорбция на графитированных сажах обусловлена дисперсионными силами притяжения. [c.109]

В монографии описаны способы получения практически важных адсорбентов с близкими к однородным поверхностями, их адсорбционные свойства и применение в хроматографии. Рассмотрены общие уравнения термодинамики адсорбции и уравнения, основанные на различных моделях адсорбционного слоя. Приведены способы расчета термодинамических характеристик адсорбции из опытных данных но газовой хроматографии, изотермам п теплотам адсорбции. Изложена молекулярно-статистическая теория адсорбции и теория межмолекулярных взаимодействий при адсорбции. Рассмотрены результаты расчетов адсорбционных равновесий для простых и сложных молекул на основе атом-атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия. [c.2]

Название данной книги, указывающее на адсорбцию на однородных поверхностях, может показаться несколько противоречивым, так как нельзя получить идеально однородные поверхности твердых тел. Однако выполненные за последние 20 лет работы но синтезу новых адсорбентов показали возможность получения поверхностей, близких к однородным. Влияние остаточной неоднородности поверхности на адсорбционные свойства оказалось или соизмеримым с влиянием погрешностей экспериментальных методов измерения термодинамических свойств адсорбционных систем, или настолько малым, что его можно учесть при обработке экспериментальных результатов. [c.10]

ПОЛУЧЕНИЕ АДСОРБЕНТОВ С БЛИЗКОЙ К ОДНОРОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ [c.40]

Адсорбенты с нанесенными на поверхность модифицирующими слоями. Помимо прямого синтеза или термической обработки адсорбентов для получения близкой к однородной поверхности возможен и другой путь — адсорбционное или химическое модифицирование неоднородной поверхности адсорбента-носителя. Обычно такое модифицирование приводит к уменьшению энергии адсорбции вследствие экранирования адсорбента-носителя. Поэтому для применений, например в газовой хроматографии, удельная поверхность адсорбента-носителя должна быть достаточно велика. [c.76]

Для адсорбентов с близкой к однородной поверхностью произведены многочисленные измерения величин адсорбции и соответствующих величин давления или концентрации в газовой фазе при постоянной (изотермы адсорбции) и при разных температурах. Эти измерения производились как статическими, так и газохроматографическими методами. Значительно меньше сделано калориметрических измерений (статических и динамических) теплот адсорбции. Наконец, совсем немного сделано калориметрических измерений теплоемкости адсорбционных систем. Однако именно все эти независимые измерения, вместе взятые, для одной и той же системы адсорбат—адсорбент дают необходимую информацию о термодинамических свойствах адсорбционной системы. Вместе с тем перечисленные методы измерений имеют свои особенности, которые необходимо зачитывать как при оценке точности измеряемых величин, так и при дальнейшей их обработке для получения термодинамических характеристик адсорбции, не зависящих от способа измерений. [c.93]

В гл. П рассмотрены трудности получения твердых адсорбентов с близкими к однородным поверхностями. Вместе с тем было показано, что, совершенствуя синтез адсорбентов и способы модифицирования их поверхности, можно в той или иной степени приблизиться к химически и физически однородной поверхности заданной структуры и состава. [c.165]

Представляет большой интерес сопоставление газохроматографических данных, полученных при простейшем допущении о практическом достижении адсорбционного равновесия с данными, полученными статическими методами. Некоторые сопоставления такого рода уже были сделаны выше (см. рис. 24 и табл. 2). Они показывают, что на однородных поверхностях оба метода дают близкие результаты. Особенно хорошие результаты получены для однородного непористого и неспецифического адсорбента — графитированной термической сажи [59, 62]. Также близкие к статическим результаты получаются при применении газохроматографического метода к изучению адсорбции относительно слабо адсорбирующихся благородных газов и низших углеводородов на геометрически весьма однородных пористых кристаллах цеолитов (см. рис. 24). Удовлетворительные результаты были получены также и на неоднородных поверхностях (см., например, рис. 51), однако лишь для сравнительно слабо адсорбирующихся веществ [57]. Худшие результаты получаются обычно для сравнительно сильно адсорбирующихся веществ на адсорбентах с неоднородной поверхностью. Так, было найдено [79], что полученные газохроматографическим методом теплоты адсорбции нормальных алканов Се—Се и бензола на силикагелях с порами размером от 100 до 1000 А на 15—20% ниже измеренных в калориметре при тех же заполнениях той же поверхности. [c.122]

Основной причиной различия газохроматографических и статических определений теплот адсорбции (за исключением специфических адсорбентов с малой поверхностью) является влияние различия температуры в этих определениях, тем более существенное, чем больше неоднородность поверхности адсорбента. Представление об изменении дифференциальной теплоты адсорбции бензола с изменением температуры на однородной поверхности графитированной термической сажи [83] и н.гексана на неоднородной поверхности силикагеля [84] дает рис. 65. Эти результаты показывают, что при достаточно высоких температурах газохроматографический метод дает величины адсорбции и теплот адсорбции, близкие к величинам, полученным статическим методом и приведенным к той же температуре. В этих условиях влияние некоторой неизбежной неравновесности вследствие динамического характера газохроматографического опыта, по-ви-димому, невелико. [c.126]

Получение и исследование адсорбентов с поверхностями, близкими к однородным, сыграло важную роль в развитии теории адсорбции на поверхности твердых тел. Оно послужило необходимой экспериментальной основой для разработки этой теории на молекулярном уровне. [c.31]

В последующих главах этой книги делается попытка систематического рассмотрения некоторых из этих вопросов как в общем виде, так и специально для адсорбции на наиболее близких к однородным и возможно более точно охарактеризованных поверхностях. Многочисленные адсорбционные данные, полученные на пористых и непористых адсорбентах с неопределенным строением скелета и неизвестным химическим составом поверхности, в этой книге не рассматриваются. [c.35]

Метод Росса и Оливье [И] можно использовать лишь для таких систем, для которых можно считать довольно правильными сделанные этими авторами допущения. Тем не менее этот метод полезен для обработки экспериментальных изотерм адсорбции на близких к однородным реальных адсорбентах с целью оценки степени неоднородности поверхности и получения из этих экспериментальных изотерм адсорбции констант, характеризующих адсорбционное равновесие на соответствующих однородных поверхностях. По мере развития комплексного применения новых химических и физических методов количественного изучения состава, структуры и состояния реальных поверхностей твердых тел можно будет в конкретных случаях уточнить многие из сделанных в этом методе допуще- [c.176]

Газоадсорбционную хроматографию (ГАХ) в элюционном варианте используют для разделения газов и паров легкокипя-щих жидкостей, а также для разделения высококипящих твердых веществ, особенно структурных изомеров и изомеров положения. ГАХ применяют и во фронтальном варианте для улавливания вредных примесей из воздуха или для их концентрирования перед элюционным анализом. Селективность и емкость колонн с адсорбентами в ГАХ во многих случаях гораздо выше селективности и емкости колонн тех же размеров с жидкими фазами в ГЖХ. Однако до недавнего времени ГАХ уступала по эффективности ГЖХ. Применение мелких зерен непористых и крупнопористых адсорбентов с близкой и однородной поверхностью в капиллярных заполненных колоннах и получение стабильных адсорбирующих слоев на стенках открытых капиллярных колонн позволило значительно повысить эффективность газоадсорбционных колонн. Все это способствовало увеличению разделяющей способности таких колонн и вместе с высокой термической стабильностью многих адсорбентов привело к расширению области практического применения. При разделении газов адсорбционные колонны с однороднопористыми адсорбентами и с до1Статочно большой удельной поверхностью обладают более высокой емкостью (по сравнению с ГЖХ), а при разделении жидкостей и твердых веществ — более высокой термостойкостью, позволяющей работать при температурах колонн до 500 °С и выше. Это дает возможность использовать предельные чувствительности детекторов при физико-химических исследованиях межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и в аналитической практике, особенно при анализе микропримесей. [c.10]

Сопоставление газохроматографических данных, полученных при допущении о достижении адсорбционного равновесия, с данными, полученными статическими методами, показывает, что на однородных поверхностях в отсутствии предадсорбции или хемосорбции оба метода дают близкие результаты. Особенно хорошие результаты получены для однородного непористого и неспецифического адсорбента — графитированной тер.мической сажи Результаты, также близкие к статическим, получаются при использовании газохроматографического метода для изучения адсорбции относительно слабо адсорбирующихся благородных газов, низших углеводородов и не слишком сильно адсорбирующихся среднекипящих углеводородов (при достаточно высоких температурах колонн) на геометрически весьма однородных пористых кристаллах цеолитов. Удовлетворительные результаты были получены также и для неоднородных поверхностей , худшие результаты получаются обычно для сравнительно сильно адсорбирующихся веществ на адсорбентах с неоднородной поверхностью. Так, было найдено , что полученные газохроматографическим методом в интервале температур колонн от 50 до 150 °С теплоты адсорбции -алканов С5—Се и бензола на силикагелях с порами размером от 100 до 10 ООО А на 15—20% ниже измеренных в калориметре при тех же заполнениях той же поверхности. Лучшие результаты получаются при более высоких температурах колонн на более однородных и широкопористых чистых кремнеземах Такие расхождения возможны по следующим при- [c.10]

Авгуль H.H., Киселев A.B., Пошкус Д.П. Адсорбция газов и паров яа однородных поверхностях. М., "Хшия",1975,384 с.Библ.970 назв. (Описаны способы получения практически важных адсорбентов с близкими к однородным поверхностями, их адсорбционные свойства и применение в хроматографии. Приведены способы расчета термодинамических характеристик адсорбции иа опытных данных по ГХ). [c.5]

К однородно-крупнопористому структурному типу относятся адсорбенты, применяемые в газовой хроматографии, некоторые катализаторы органического синтеза с удельной поверхностью порядка нескольких квадратных метров на 1 г, широкопористые ксерогели, крупнопористые стекла, а также материалы, полученные путем спрессовывания непористык частиц размером более 100 А. На изотерме сорбции для адсорбентов данного структурного типа, как видно из рис. 84, б, после медленного подъема, охватывающего достаточно большую область относительных давлений, наблюдается крутой взлет, обусловленный капиллярной конденсацией в равновеликих или близких по размеру порах. [c.213]

Два важных экспериментальных достил ения последних десятилетий способствовали преодолению этих затруднений. Первое— получение графитированных ири 3000 °С термических саж (ГТС) [1] —адсорбентов, обладающих одноатомной однородной плоской поверхностью, очень близкой к базисной грани графита (см. обзоры [2—5]). Удельная поверхность наиболее однородных образцов ГТС составляет от 6 до 12 м /г, а ее непористые частицы имеют размеры около 0,5 мкм. Электронно-микроскопические исследования [6] показали, что базисные грани графита, образующие поверхность частиц ГТС, почти не имеют дефектов и на ребрах этих частиц часто не разрываются, а лишь изгибаются. [c.183]