Теплота смачивания определение удельной поверхност

Удельную поверхность можно также определить на основе данных по абсорбции либо газов (метод БЭТ определения удельной поверхности [138]), либо красителей (в частности, метиленового голубого), или по теплоте смачивания поверхности [321]. Некоторые из этих методов позволяют найти полную удельную поверхность частиц, включая и внутреннюю поверхность, даже если размеры пор частиц не превышают нескольких нанометров. Применение этих методов для частиц с сильно развитой поверхностью (например частиц угля в дыме) может привести к неточности в определении удельной поверхности. [c.96]

Интересен калориметрический метод определения удельной поверхности, основанный на измерении теплоты смачивания. Поскольку интегральная теплота адсорбции, а также теплота смачивания пропорциональны удельной поверхности, то [c.50]

Определение удельной поверхности катализаторов по теплоте смачивания [c.86]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания имеет ряд преимуществ перед методом, использующим адсорбцию газов. [c.341]

В этой книге мы хотели показать, как данные адсорбции на мелкозернистых и пористых твердых телах используются для определения их удельной поверхности и распределения пор по размерам. Большая часть книги посвящена методу Брунауэра— Эммета—Теллера (БЭТ) определения удельной поверхности и применению уравнения Кельвина для расчета распределения пор по размерам. Необходимая доля внимания уделена также и другим хорошо известным методам оценки удельной поверхности по данным измерений величины адсорбции, а именно методам, в основу которых положены адсорбция из растворов, теплота смачивания, хемосорбция, и методу, основанному на применении уравнения адсорбции Гиббса к адсорбции газов. [c.7]

Для оценки удельной поверхности, а с ее помощью и размеров частиц часто применяется адсорбция растворенного вещества из раствора, особенно адсорбция красителей. При более простой по сравнению с адсорбцией газов экспериментальной постановке этого метода его теоретическое рассмотрение настолько осложнено адсорбцией растворителя, что применимость этого метода значительно сужается. Детальные причины этого будут выяснены в гл. 7. Явления, происходящие на границе раздела между жидкостью и твердым телом, используются в методе определения удельной поверхности по теплоте смачивания. Этот метод трудно осуществим экспериментально, если удельная поверхность не достигает значительной величины, порядка десятков квадратных метров на грамм. Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания рассматривается в гл. 7. [c.34]

Поэтому при вычислении 5 по теплотам смачивания необходимо учитывать возможное различие между значением Л для стандартного образца и для исследуемого адсорбента. Это становится более ясным из данных табл. 59, в которой собраны значения Н для типичных систем. Вполне понятно, что эти значения следует применять для определения удельной поверхности с большой осмотрительностью. [c.338]

Преимущества и недостатки метода определения удельной поверхности по теплоте смачивания [c.341]

Во-вторых, при определении 5 по теплоте смачивания отпадают всякие осложнения и неопределенности, связанные с интерпретацией изотермы адсорбции (см. гл. 2—4). В этом методе сделано лишь единственное допущение, что /г имеет то же самое значение, что для стандартного образца. Следовательно, этот метод применим только к таким системам жидкость—твердое тело, для которых значение Н известно. В то же время метод определения удельной поверхности по адсорбции газов может быть применен для любых твердых тел, которые дают изотерму адсорбции II или IV типа с крутым подъемом при условии, что хемосорбция не происходит, а влияние микропор ничтожно мало или может быть как-то учтено. [c.341]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания удобен для некоторых твердых тел с вышеуказанными ограничениями. Для образцов с общей площадью поверхности менее 50 мР- необходимы прецизионный калориметр, большая тщательность и умение работать с ним для данной системы твердое тело — жидкость должно быть известно значение стандартной теплоты смачивания на квадратный сантиметр. При этом жидкость не должна растворять твердое тело, а возможная химическая реакция должна быть строго ограничена поверхностью твердого тела. Этот метод дает наиболее надежные результаты при сопоставлении площадей поверхности ряда образцов одного и того же твердого тела при допущении постоянства значений Ы для всех образцов при этом абсолютное значение /г может быть и неизвестным. [c.344]

Для определения удельной поверхности теплоту смачивания можно использовать при том условии, что ее значение на единицу поверхности известно заранее. Результаты во многом зависят от исходного состояния поверхности, особенно от количества предварительно адсорбированной воды, поэтому необходима тщательная стандартизация процедуры измерения. В целом этот способ уступает методам адсорбции газов и часто требует довольно сложного оборудования. [c.359]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПО ДАННЫМ ТЕПЛОТ СМАЧИВАНИЯ [c.133]

Кроме того, на величину д влияет предыстория получения образца [107], энергетическое состояние его поверхности, наличие напряжений и дефектов в решетке твердых тел, изменения природы их поверхности вследствие термической и химической обработки и т. д. Иначе говоря, теплота д — величина переменная, изменяющаяся от образца к образцу, от одной жидкости к другой. Это и понятно, если теплоту смачивания рассматривать как результат изменения поверхностной энергии между свободными поверхностными энергиями дисперсной фазы и дисперсионной среды в момент их взаимодействия. Последнее, как известно, определяется структурой смачиваемого твердого тела и природой смачивающей жидкости. Вот почему при определении удельной поверхности по теплотам смачивания необходимо с большой осторожностью применять значения д, учитывая все его изменения и отклонения от д [c.134]

Теплота смачивания уже давно применяется для быстрого и приближенного определения удельной поверхности. Теплота Н, выделяемая в расчете па единицу площади смоченной поверхности, задается выражением [411 [c.83]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания. При погружении порошка, поверхность которого покрыта монослоем из молекул жидкости, в избыток той же жидкости, выделяется теплота Q за счет реализации свободной поверхностной энергии границы жидкость — воздух Ев, причем количество теплоты пропорционально удельной поверхности порошка 5уд и может быть рассчитано по формуле [c.72]

Значения теплот смачивания АН определяют калориметрическими измерениями. Что же касается удельных теплот смачивания Л, то для конкретных систем жидкость— тип катализатора и условий тренировки поверхности образцов они являются вполне определенными и могут быть взяты из таблиц 2. Таким образом, задача оиределения поверхности образцов катализаторов практически сводится к калориметрическому измерению теплот их смачивания , г, 7з [c.86]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КАТАЛИЗАТОРА ПО ТЕПЛОТЕ СМАЧИВАНИЯ ПОРОШКА, НАСЫЩЕННОГО ПАРАМИ СМАЧИВАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ [c.70]

Наряду с измерениями теплоты смачивания мы пользовались для характеристики изменения размеров удельной поверхности кокса также адсорбционными методами. В современной практике исследования структуры пористых материалов и определения удельной поверхности вещества наиболее известны следующие методы [c.166]

Известны методы определения удельной поверхности, основанные на эффектах адсорбции, теплоты смачивания, воздухопроницаемости и т. д. Наиболее универсален метод определения удельной поверхности по эффекту низкотемпературной адсорбции азота (метод БЭТ), который широко используется при измерении удельных поверхностей катализаторов, силикагелей, активированных углей и т. д. [9, 10]. Применимость метода БЭТ для определения удельной поверхности синтетических ионообмен ных смол показана рядом авторов [2, 7]. [c.34]

Гаркинс и Юра на основе измерений теплот смачивания разработали абсолютный , как они его называют, метод определения удельных поверхностей ненористых порошков. Порошок непористого адсорбента помещают в ампулах в атмосферу насыщенного водяного пара и выдерживают до равновесия, после чего ампулы Отпаивают и помещают в чувствительный электрический калориметр, в котором определяют теплоту смачивания водой. [c.176]

Определение удельной поверхности пористых объектов — задача довольно сложная. Существует ряд методов оценки удельной поверхности по адсорбции г.азов, паров или растворенных веществ, по теплоте смачивания, по скорости растворения и др. [c.72]

При определении значения удельной поверхности твердых тел, содержащих сужения, обычно получают более высокие значения удельной поверхности, это объясняется тем, что теплоты смачивания измеряют при комнатной температуре, тогда как адсорбцию газов обычно определяют при низкой температуре, [c.341]

Как уже было показано в гл. 7, величина теплоты смачивания в расчете на 1 м относительно мала и для больщинства твердых тел составляет от 0,02 до 0,1 кал, и поскольку количество адсорбента обычно не больще нескольких граммов, то измеряемая теплота в больщинстве случаев не превышает 1 кал. В табл. 67 приведены количества тепла, выделенного при смачивании типичных по размеру 5-граммовых образцов с различными величинами удельной поверхности и /г = 100 эрг см.- (0,023 кал м ) и /г = 500 эрг-слг (0,115 каЛ М ). Калориметрическое определение количеств выделенного тепла порядка 10 кал не представляет больших трудностей, но измерение количества тепла порядка 1 кал требует чувствительной аппаратуры, а измерение тепла порядка 0,1 кал сопряжено уже со значительными трудностями. [c.388]

Насытив исследуемый адсорбент парами смачивающей жидкости (в вакуумных условиях) при определенном h и измерив теплоту смачивания Qh, можно определить удельную поверхность — s = qh/E . Этим методом можно определять удельные поверхности и непористых адсорбентов, что гарантирует от возможных ошибок абсолютного метода Гаркинса и Джуры, неизбежных вследствие выключения части поверхности в зонах контакта частиц, особенно высокодисперсных порошков, при неконтролируемом насыщении их парами смачивающей жидкости вблизи h = i. [c.142]

Абсолютный метод Гаркинса и Джура (ГД) [21] основан на предварительном образовании на поверхности непористых диспергированных тел толстых адсорбционных слоев в результате адсорбции пара при высоких относительных давлениях и на последующем калориметрическом определении теплоты смачивания Q . В этом случае свойства поверхности адсорбционной пленки практически тождественны со свойствами поверхности объемной жидкой фазы и характеризуются полной поверхностной энергией е. Тогда удельная поверхность адсорбционной пленки, практически равная удельной поверхности дисперсного тела, если размеры его частиц не слишком малы, выразится уравнением [c.258]

В случае однокомпонентной жидкой среды используется совершенно иной метод определения удельной поверхности. Он состоит в определении количества тепла, выделяемого при погружении твердого тела в чистую жидкость, т. е. в определении теплоты смачивания. Это количество тепла пропорционально удельной поверхности различных образцов твердого тела, и его можно использовать для сопоставления удельных поверхностей различных образцов одинаковой химической природы. Если известна теплота смачивания твердого тела, соответствующая единице поверхности, то для определения абсолютных значений удельной поверхности может быть использована теплота смачивания, отнесенная к одному грамму твердого тела. В настоящее время трудности калориметрических измерений в значительной степени преодолены, и поэтому метод определения удельной поверхности по теплотам смачивания становится весьма перспективным он будет подробно рассмотрен в разд. 7.2. [c.312]

Поднятый в работе Дубинина вопрос об определении удельной поверхности пористых адсорбентов, одновременно содержащих мезо- и микропоры, как мне кажется, можно решить путем измерения теплот смачивания образца более слабо адсорбирующейся жидкостью, чем жидкость, предадсорбированная на этом образце. Неудача для этой же цели ЦР-жв-тода, который дает сильно завышенную поверхность для мезонор, думаю, объясняется небольшой дополнительной адсорбцией в микропорах нри больших h. По-видимому, i/F-метод можно исправить , исследуя изотерму адсорбции на предадсорбированном образце, применив в качестве адсорбатов взаимно нерастворимые жидкости, причем предадсорби-руя более сильно адсорбирующуюся жидкость. [c.142]

Многие авторы для определения удельной поверхности адсорбентов использовали теплоты смачивания. Нэтрик и Гримм сделали попытку определения удельной поверхности силикагеля, допустив, что его поверхность покрыта пленкой конституционной воды, имеющей нормальное значение полной поверхностной энергии обычной жидкой воды, т. е. 118.5 эрг/см . Разделив измеренную в калориметре теплоту смачивания водой сухого силикагеля на эту величину, Пэтрик и Гримм получили удельную поверхность. Очевидно, что сделанное допущение является весьма грубым приближением, пригодным лишь для оценки порядка величины удельной поверхности. Бартелл и Фу пытались учесть влияние природы поверхности твердого тела, введя величины так называемых адхезионных констант. Методы их определения и вычисления по ним удельных поверхностей из теплот смачивания подробно рассмотрены нами в обзорной статье о работе и теплоте адсорбции жидкостей , поэтому здесь мы не будем на этом останавливаться. [c.176]

В результате тщательного определения удельной поверхности и теплоты смачивания крупнопористых и, в особенности, непористых адсорбентов могут быть получены величины энергии адсорбции жидкостей на единицу поверхности адсорбентов, т. е. абсолютные теплоты смачивания (в эрг/см ). Определение таких величин было сделано в работах Ильина Гаркинса и Бойда , Бойда и Ливингстона , Киселева и Киселевой , Киселева, Микос, Романчук и Щербаковой . Наиболее надежные величины для нецористых адсорбентов и для крупно- и однородно пористого силикагеля приведены в табл. 3. [c.178]

Поэтому мы полагаем, что использование сравнительного метода для определения (о позволит сделать определение удельной поверхности по методу БЭТ более точным. Дальнейшее развитие этих работ должно состоять в постановке прецизионных измерений независимыми методами удельной поверхности щательно выбранных эталонов. В настоящей работе исходным эталоном служил образец, изученный почти 40 лет назад. Мы убеждены, что, используя современную экспериментальную технику, можно значительно усовершенствовать абсолютный метод теплот смачивания и с его помощью намного точнее изучить выбранные эталоны и, значит, получить более точные значения молекулярных площадей. Одна из первых работ в этом направлении сделана недавно Роукероллом и сотрудниками [11J. [c.60]

Смачиваемость можно также измерять обратимой работой адгезии или теплотой смачивания на единицу поверхности ks[ Так как изменение энергии системы при контактировании большинства твердых и жидких тел очень невелико, для измерения теплоты смачивания необходимо использовать тонко раздробленные твердые вещества с большой удельной поверхностью. Для многих органнческих веществ это обстоятельство вызывает определенные трудности. Имеется и много других осложнений. К тому же известна чувствительность таких из.мерений к малейшим следам загрязнений. Следует отметить также известную роль острых ребер, пор, шероховатости и других дефектов поверхности. Эти обстоятельства для большинства высокодисперсных твердых тел весьма серьезны. Обычно предпочитают использовать твердые тела с определенной, хорошо изученной поверхностью, а в качестве меры с.мачивания величину СО 9. [c.280]

Кроме того, были предложены методы определения удельной поверхности, основанные на измерении теплот смачивания [11], на измерении смещения структурных кривых для различных паров (метод Дубинина [9, стр. 222]), на вычислении интегральной )аботы сорбции пара (метод Кистлера — Киселева и других [c.163]

Определение теплоты смачивания порошков с большой удельной поверхностью (десятки и сотни м 1г) может быть осуше-ствлено в калориметрах сравнительно простой конструкции. Измерение теплот смачивания грубодисперсных систем с малой удельной поверхностью требует применения высокочувствительных микрокалориметров. [c.149]

Однако отнесение большей части теплового эффекта за счет смачивания поверхности образца вполне правомерно, особенно в более позднем периоде гидратации. Подходя с этих позиций к интерпретации результатов, можно отметить, что 1) негидратированный Сз5 имеет очень реакционноспособный поверхностный слой, который химически взаимодействует с полярными веществами, с водой и спиртом, так как столь большой тепловой эффект смачивания никак не может быть оправдан величиной его удельной поверхности, а лишь ее активностью 2) повышение значений Q от образца к образцу, гидратированному более длительное время, свидетельствует об увеличении удельной поверхности в течение первых 10 ч гидратации, что в основном согласуется с данными структурно-сорбционного анализа 3) в дальнейшем, несмотря на продолжающуюся гидратацию, теплоты смачивания практически не меняются. Наибольшие величины теплот смачивания водой составляли не более 10—11 кал1г (исследовались образцы четырехмесячного возраста). Такого же порядка величины свойственны и слоистым глинистым минералам с удельной поверхностью 150—200 м 1г, подтверждает правомерность косвенного определения поверхности гидратированных вяжущих по теплотам смачивания. Но этот вывод отнюдь не противоречит тому факту, что тепловой эффект при смачивании негидратированного вяжущего не может быть отнесен, как это предполагается в работе [246], к теплоте смачивания в том значении, каком принято употреблять этот термин. В этом случае тепловой эффект практически не связан с величиной эффективной удельной поверхности (0,5 м /г), иначе он был бы ничтожно мал. [c.83]

Известно, что любое твердое тело хара1ггеризуется некоторой поверхностной энергией, которая измеряется работой, необходимой для перемещения внутренней частицы твердого тела на его поверхность. Таким образом, частицы, выведенные на поверхность, обладают некоторым избытком энергии. На поверхности твердого тела формируется поверхностный слой, в котором концентрируется избыточная энергия. Этот избыток энергии поверхностного слоя, отнесенный к единице поверхности, называют удельной поверхностной энергией и обозначают а. Размерность о указывает на близость понятий поверхностная энергия и поверхностное натяжение , используемых для характеристики жидкостей. Физический смысл понятия поверхностное натяжение жидкости идентичен понятию поверхностная энергия твердого тела , однако имеются и коренные отличия а твердых тел от о жидких. Из-за однородности жидкости (или бесструктурного строения) ее поверхностное натяжение ст не зависит от направления действия разрывающей силы. Удельная поверхностная энергия кристаллических твердых тел зависит от направления приложения сил (поскольку всегда существует анизотропия кристаллов), твердости минералов, температуры, а также среды юмельчения. Тонкое измельчение не осуществляется избирательно по заданным направлениям, поэтому при характеристике поверхности пользуются некоторым усредненным значением ст, которое находят эмпирически. Определение удельной поверхностной энергии основано на методах определения твердости минералов — царапании, шлифовании, вдавливании или же измерении теплоты растворения (или смачивания) дисперсных порошков. [c.806]

Кислотное активирование значительно изменяет теплоты смачивания и емкость катионного обмена минералов. Если у исходного монтмориллонита теплота смачивания равна 22,5 кал г и значение 94 —96лег-экб/100гглины, то у активированного минерала =18 кал г при iS= 64ч-66 мг-эквИОО г глины. Электродиализ после кислотной активации снижает значение Е до 40 л г-8кв/100 г, теплоту смачивания — до 17 кал г. Одновременно резко возрастает теплота смачивания бензолом и гептаном. Если для естественного минерала Q по бензолу равно 2—2,5 кал г, то у активированного ( = 8 10 кал г. Определение адсорбции паров воды показывает изменение аффективной удельной поверхности монтмориллонита и палыгорскита после кислотной активации. Изотермы адсорбции бензола и гептана убедительно доказывают увеличение количества пор с размерами 50—60 А, что подтверждается рентгенограммами под малыми углами. Максимум областей неоднородности у исходного монтмориллонита лежит в пределах 20—25 А, а у активированного — 54—56 А. [c.74]