Гистерезис в силикагеле

Постройте петлю гистерезиса и интегральную кривую рг определения объема пор адсорбента по размерам, используя экспериментальные данные капиллярной конденсации метанола на силикагеле при 293 К (варианты I—II) [c.70]

По экспериментальным данным капиллярной конденсации метилового спирта на силикагеле (при 293°) построить петлю гистерезиса, интегральную и дифференциальную кривые распределения пор сорбента по радиусам. [c.33]

Построить кривую капиллярной конденсации (петля гистерезиса) метанола на силикагеле и определить общую пористость сорбента (по максимальной величине сорбции) [c.34]

Силикагели с порами около 2 нм в диаметре, показывающие гистерезис для воды, но не для больших по размеру молекул и сильно выраженную капиллярную адсорбцию в интервале р/ро 0,5—0,8. [c.672]

Силикагели, обладающие порами диаметром 3—10 нм (микропоры) и проявляющие гистерезис для относительно больших ио размеру молекул, а также капиллярную адсорбцию для них, но только ири более высоких значениях р/ро. [c.672]

Обратимая адсорбция" молекул воды свидетельствует о том, что адсорбционное равновесие зависит только от относительной влажности и, конечно, от температуры. Не имеет значения, при какой относительной влажности бьшо ранее достигнуто равновесие. Существует множество подтверждений справедливости этого предположения [4], особенно для оксида алюминия. Для некоторых силикагелей характерны эффекты гистерезиса. Эффекты гистерезиса почти не влияют на разделение в практической ТСХ (см. подробно ниже, в разд, 2). Таким образом, содержание влаги в адсорбенте является мерой его активности. С другой стороны, это содержание влаги может быть точно установлено посредством поддержания определенной относительной влажности, т.е. относительная влажность является идеальным регулятором активности гидрофильных сорбентов в ТСХ. [c.334]

К счастью, явление гистерезиса, если оно и имеет место на выпускаемых промышленностью пластинках ТСХ, не играет существенной роли в процессе разделения. Значения Кг, полученные при одной и той же относительной влажности на кривых адсорбции - десорбции (силикагель [c.373]

Рис. 139. Явление гистерезиса при адсорбции паров воды на силикагеле

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна а С08 0с и уравнение (5.21) изменится. Давление равновесной адсорбции Ра в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Рд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбцию до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, поскольку при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 5.8 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле [223]. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения [c.250]

При определении объема пор твердых тел методом ртутной порометрии наблюдается гистерезис при снижении гидравлического давления [1, 6, 9, 12]. На рис. 4 приведены результаты измерения порограмм для силикагеля [13]. Приведенные порограммы показывают, что при снижении давления до 98,1 кПа силикагель МСК-400 удерживает 12% ртути, силикагели МСК-700 и МСК-ЮОО - 7-8%. [c.195]

Силикагели претерпевают постепенное изменение не только во время процесса своего образования (на что указывает увеличение механической прочности), но также и во время сушки, о чем свидетельствует усадка, хотя и небольшая, но постепенно возрастающая. В первых стадиях сушки влага, потерянная при испарении, не может быть возвращена в тех же условиях температуры и парциальной упругости водяных паров, т. е. в этой стадии высушивания геля имеет место явление гистерезиса. Продукт, высушенный в нормальных условиях, еше не является чистым кремнеземом, но удерживает некоторое количество воды, которая может быть, удалена только при повышенной температуре. Гель обладает высокой адсорбционной способностью, особенно в отношении паров воды и других полярных веществ, что, очевидно, является следствием его малой плотности и пористой структуры (см. стр. 87). Механизм застудневания не вполне ясен, но, несомненно, он связан с возникновением связей первичной валентности, а именно кислородных мостиков между атомами кремния, о чем подробнее см. на стр. 290—293. Ясно, что остальные гидроксилы могут подвергаться дальнейшей неограниченной конденсации не только линейного типа, но и трехмерной. Поэтому неудивительно, что силикагель обладает многими свойствами, характерными для трехмерных полимеров. Если принять во внимание разведение кремневой кислоты в водной среде во время застудневания, то станет ясно, [c.249]

Второй вероятной причиной смещения петли гистерезиса может быть заполнение модифицирующим агентом мелких пор адсорбента, вследствие чего последние как бы исключаются из структуры твердого тела, и сорбционный процесс по существу протекает на несколько отличном адсорбенте. Особняком стоят фторированные образцы силикагелей, структура которых в процессе замещения ОН-групп фтором, по всей вероятности, претерпевает заметные изменения. В противном случае трудно объяснить столь резкое падение их сорбционной емкости. [c.151]

Так, в случае адсорбции паров метилового спирта на силикагеле теплота адсорбции превышает теплоту конденсации даже у начала гистерезиса не больше чем наЗ—5%. [c.188]

Рис. 132. Обратимый и необратимый гистерезис при адсорбции воды на силикагеле, о — адсорбция в граммах на 100 г адсорбента р — давление в, 1ш lls.

Рис. 133. Обратимый гистерезис при адсорбции четыреххлористого углерода на силикагеле.

Реальные адсорбенты не обладают столь однородной структурой, поэтому их поры заполня-югся (или опоражниваются) не одновременно, что приводит к наклонным ветвям гистерезиса, как это видно из рис. XIX, 7, на котором показана изотерма адсорбции пара бензола в порах допадьно однородного крупнопористого силикагеля. [c.526]

Оказалось, что картина внутреннего строения твердого тела столь сложна, что появилась опасность чрезмерной детализации в ущерб разумным обобщениям. Однако А. В. Киселевым, В. М. Лукьяновичем, Л. В. Радушкевичем и С. П. Ждановым это многообразие было классифицировано пористые тела разделены ими на две большие группы — корпускулярного и губчатого строения (или [3] — на системы сложения и системы роста). Было обнаружено, что среди первых весьма многочисленна подгруппа тел глобулярного строения. Эти факты стимулировали новые теоретические исследования. Киселев [4] рассмотрел адсорбционные явления в глобулярных системах и строение глобулярного тела — силикагеля Радушкевич [5] создал точную теорию первого этапа капиллярной конденсации вблизи точек контакта глобул мы 16] — приближенную теорию последующих этапов и теорию капиллярно-конденсационного гистерезиса Щукин [7] — теорию прочности пористых тел глобулярного строения Неймарк и Шейнфайн [8] — теорию приготовления силикагелей с заданными параметрами структуры пор Слинько и сотр. [9] теоретически решили задачу создания катализаторов и носителей с оптимальной структурой пор, составленных из сферических частиц. Такие структуры экспериментально были созданы В. А. Дзисько в виде совокупности мелких первичных частиц с развитой поверхностью, склеенных в крупные вторичные глобулы, промежутки между которыми представляют широкие транспортные поры. [c.297]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна a os0o и уравнение (VI.25) изменится. Давление равновесной адсорбция Яа в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Яд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбци10 до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, т. к при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 131 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения адсорбированного количества бензола а и относительного давления пара Р/Рд. Умножая величину а на V, находят объем пор, а подставляя в уравнение Кельвина (VI. 25) соответствующее значение Я/Яо, получают гк. [c.301]

При адсорбции, српровождающейся капиллярной конденсацией, часто наблюдается явление гистерезиса, когда изотермы адсорбции и десорбции не совпадают. Это явление подробно изучали Ван-Беммелен и Зигмонди на примере адсорбции воды силикагелем. Результаты их опытов представлены схематически в виде [c.100]

При адсорбции паров уксусной кислоты получен хемосорб-ционный гистерез до "/р, 0,4, т. е. вплоть до области капиллярного гистерезиса (кривая 3). Уксусная кислота адсорбируется на поверхности силикагеля только димерами [51. Эго объясняется тем, что водородные связи в димере уксусной кислоты значительно прочнее, чем возможная связь между ее молекулой и группой—ОН поверхности силикагеля. [c.304]

Как было показано Ждановым [141], дегидратация поверхности кремнезема вызывает появление гистерезисной петли ири измерении изотерм адсорбцгш — десорбция паров воды, причем такой гистерезис первый раз проявляется на дегидратированном силикагеле. (Вероятно, Жданов обнаружил этот эффект, связанный с дсгидратаг(ней кремнезема, еще до того, как выполнили свою работу Дзисько, Вишневская и Чесалова [90].) Жданов пришел к заключению, что НгО адсорбируется главным образом на группах ОН, но оксидные мостики, получаемые в результате дегидратации, могут быть регидратированы до образования груип ОН за счет адсорбции воды. До.казатсльством того, что НгО адсорбируется на группах ОН, согласно Жданову, является следующий факт. Когда силикагель нагревался при 500, а не ири 300 С, то образец дополнительно терял 2,2 ммоль групп ОН в расчете на 1 г 8102. При сравнении изотерм адсорбции, измеренных иосле предварительного нагревания силикагеля при 300 п 500°С соответственно, и при. значении относительного давления р/ро = 0,1, образец, который нагревался при 500°С, адсорбировал на 1,95 ммоль НгО/г 8102 меньше, чем образец, который нагревали прп 300°С. При р/ро = 0,2 эта разница составила 2,7 ммоль НгО/г 8102- Таким образом, прн низком относительном давлении при потере каждой группы ОН с поверхности воды адсорбировалось приблизительно на одну молекулу меньше. [c.899]

Сухие сорбенты взвешены при 20 "С и отн.влажности 10%. А. Силикагель Н (фирма Мегск), I - содержание влаги определялось титрованием по Фишеру (I) и гравн-метрнчески (2) (99J. Пример гистерезиса (адсорбция - десорбция) на SiOi приведен иа рис. 139. Б. Оксид алюминия с различной удельной поверхностью, MVr 230 (I), 150 (2), 100 (3). Оксид алюмнния G (фирма Мегск), изотермы представлены также иа рис. 132. [c.335]

Часто изотермы адсорбции паров воды на силикагеле, особенно узкопористом, свидетельствуют о наличие эффекта гистерезиса. Изотерма распадается на две ветви кривую адсорбции и кривую десорбции. Кривую адсорбции снимают при постепенной адсорбции паров воды на предварительно высушенной (пофедством нагревания или выдерживания над серной кислотой) поверхности. Кривую десорбции записывают при постепенной десорбции паров воды с поверхности силикагеля, предварительно увлажненного водой или содержащегося в условиях 100%-й относительной влажности (рис. 139). Таким образом, в области гистерезиса (обычно при значениях относительной влажности, превышающих 50%) каждому значению относительной влажности будут соответствовать не только два содержания воды, но и два значения Кг для одного и того же вещества. Разность между ними также зависит от природы вещества. Из приведенных на рис. 139 данных следует, что хроматограммы, полученные на самодельных пластинках силикагеля после высушивания наифеванием (кривая адсорбции ) и высушенных воздухом при постоянной температуре (кривая десорбции), могут и не совпадать. Во втором случае для пластины характерен "эффект памяти". [c.373]

В работе [1251 в качестве модельного образца выбран силикагель Е, пористость которого доступна изучению тремя наиболее распространенными независимыми методами — адсорбционно-структурным, порометрическнм и электронномикроскопическим. На этом образце были исследованы адсорбционно-десорбционные изотермы для паров бензола, гептана и метилового спирта, из которых определены величины удельной поверхности скелета 5 и адсорбционной пленки 5, образующейся на стенках пор к началу гистерезиса [1251 (табл. 39). Как видно из таблицы, величины поверхностей пленок 5, образовавшихся к началу гистерезиса на стенках пор, и величины объемов жидкостей V,, адсорбируемых из паров при полном [c.149]

В работе Плаченова также содержатся оригинальные результаты исследований, представляющие большой принципиальный и практический интерес. Изучение гистерезиса при снижении гидравлического давления свидетельствует о том, что крупнопористый силикагель МСК почти не содержит полостей (пор) с более узкими входами. Напротив, для изученных активных углей характерно значительное содержание макро- и мезопор подобного типа. Природа ртутно-порометрического гистерезиса заслуживает более детального изучения. [c.223]

Виброизмельчение мелкопористых силикагелей вызывает суш,ествен-ное изменение их пористой структуры и сорбционных свойств. С увеличением длительности виброизмельчения и ростом степени дисперсности частиц равновесные величины адсорбции в интервале р р от 0,001 до 0,97 уменьшаются по сравнению с исходным образцом КСМ-6 при этом сокращается также и площадь петли гистерезиса за счет уменьшения ее протяженности в области больших plps, т. е. несколько сокращается объем наиболее крупных переходных пор. При 2-10 р / равновесные величины адсорбции для порошков несколько выше, чем для исходного силикагеля, что можно объяснить появлением в результате диспергирования элементов структуры с повышенной энергией адсорбции. Аналогичное изменение пористой структуры и сорбционных свойств наблюдается и для порошков силикагеля КСМ. [c.259]

Многие адсорбенты, например некоторые силикагели, угли и цеол -ты, имеют поры молекулярных размеров, т. е. поры диаметром от нескольких ангстрем до 10— 15 А. Адсорбцию в та,ких порах трудно объяснить капиллярной конденсацией, к тому же в м ,кроп ористых системах гистерезис обычно не наблюдается. Адсорбцию в микропоре можно рассматривать как полимолекулярную адсорбцию, приводящую к заполнению поры вследствие слияния сло ев, ад 00 рб ир0ванных на противоположных стенках поры. Вначале изо терма (адсорбции на микропористом теле похож,а на изотерму БЭТ с высоким значением с (рис, XIV-10), но по мере заполнения пор и резкого уменьшения доступной для адсорбции поверхности изотерма все больше напоминает изотерму Лэнгмюра (рис. XIV-3), Иногда такие изотермы адсорбции неплохо описьгваются уравнением БЭТ для ограниченного числа -слоев л [уравнение (XIV-64)]. [c.499]

Кроме того, известны и другие методы уплотнения частиц в объеме, такие, как прессование [11—13], ультразвуковая обработка геля [14—16] и т. д. Так, например, проведенные исследования адсорбции паров азота, бензола и СРгСЬ на рыхлых и сильно спрессованных порошках кварца [17], сажи [18, 19] и силикагеля [17] показали, что изотермы спрессованных образцов похожи на изотермы для однороднопористых ксерогелей с четко выраженной петлей гистерезиса, в то время как рыхлоупакованные образцы (не спрессованные) характеризуются отсутствием гистерезисной петли [20] (рис. 83). При [c.206]

Теория капиллярной конденсации в агрегате, состоящем из сферических частиц, рассмотрена Хейнсом [96] и Каманом [97]. Первый показал, что гистерезис, происходящий при адсорбции и десорбции азота па силикагеле и на алюмосиликатном геле при значении Р/Ро = 0,3, можпо найти из теории. [c.46]

ТОЧКИ. Эвакуирование не только устранило петлю гистерезиса, но и изменило форму изотермы. Вода на силикагеле обычно дает 5-образные изотермы, кривые же рис. 119 напоминают изотермы Лэнгмюра. Подобные изотермы 1 типа получили Лэмберт и Кларк[ 1 при адсорбции бензола на тщательно пвакупровапном [c.474]

Соображения Пиджона, без сомнения, приложимы к известной части данных Пэтрика, и их следует иметь в виду всем тем, кто изучает адсорбцию при не очень низких относительных давлениях. Однако, как было отмечено в гл. X, изотермы Пэтрика не похожи на обычные изотермы системы вода — силикагель. Они были не -образные, а приближались к изотермам лэнгмюровского типа. Это указывает на особую структуру пор, причем, как будет показано ниже, исчезновение гистерезиса можно объяснить одними лишь особенностями структуры. [c.536]

Теория Когана сразу объясняет, почему для одних паров на каком-либо адсорбенте наблюдается гистерезис, а другие пары на том же адсорбенте гистерезиса пе дают. Гистерезис полз чается только в тех капиллярах, которые шире четырех молекулярных диаметров. Очень тонкие ка.хилляры могут оказаться шире, чем четыре диаметра небольших молекул — например воды, и уже четырех диаметров более крупных молекул — например бензола. Поэтому для воды наблюдается гистерезис, а для бензола отсутствует. Здесь следует вспомнить, что иа силикагеле Андерсона получился гистерезис как для воды, так и для бензола, тогда как на силикагеле Лэмбертагистерезис наблюдался лишь для воды, но не для бензола. Это указывает, что в силикагеле Л[ мберта поры тоньше. [c.549]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология