Силикагель, адсорбция гистерезис

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]

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.

Петли гистерезиса типа Е хорошо известны, их наблюдали при сорбции бензола на геле окиси железа (1П) [28], при сорбции воды силикагелем [29], а также при адсорбции азота на многих образцах магниевосиликатных и алюмосиликатных катализаторов крекинга [30]. [c.180]

Для многих силикагелей изотермы адсорбции идут иначе, чем изотермы десорбции (см. рис. 24). Брунауэр [73], рассматривая это явление, подчеркнул, что по теории Коэна, если капилляры открыты с обоих концов, то мениск во время адсорбции не может образоваться, пока поры не будут заполнены после образования мениска кривые десорбции будут иметь другой ход. Далее Коэн указывает, что гистерезис может возникать только в капиллярах, имеющих щирину больще, чем четыре диаметра адсорбируемой молекулы (таким образом, вода может обнаруживать гистерезис, а бензол — нет). [c.145]

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]

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]

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]

Одновременное применение различных методов для изучения пористости силикагелей было использовано Киселевым и сотрудниками [70]. Гель 5102 гомогенного типа с особенно крупными порами был получен путем дегидратации гидрогеля [71]. Изотермы адсорбции— десорбции СбНб, С7Н16 и СН3ОН показали, что 90% пара сорбируется путем капиллярной конденсации с широкой воспроизводимой петлей гистерезиса. Удельная поверхность кремнезема составляла 330 ж /г общий объем пор был равен 1,72 см 1г по изотермам всех трех веществ. Адсорбент не содержал тонких пор. [c.144]

Гуд и Нордберг [106] запатентовали способ изготовления пористого кремнезема нагреванием некоторых боросиликатных стекол до появления двух коллоидально дисперсных взаимнопроникающих фаз. Стекла затем обрабатывают кислотой для удаления одной фазы, другая остается в виде очень пористого силикагеля (при нагревании этот силикагель сжимается без заметного искажения формы, образуя твердый стекловидный кремнезем). Адсорбционные свойства необожженного пористого кремнезема были изучены Эмметтом и де Уиттом [107], которые определили его удельную поверхность в 120 мР- г, объем пор около 0,18 см г и диаметр пор в 6,2 лф. Если принять во внимание столь малый диаметр пор, то не является неожиданным, что адсорбция азота показывает сильный гистерезис. [c.154]

Кажется вероятным, что исчезновение петли гистерезиса связано с изменением формы изотермы. Сильное эвакуирование при 350°, удаляющее не только адсорбированные постоянные газы, но и часть воды, связанной силикагелем, очевидно, изменяет стр "ктуру геля, уменьшая диаметр нор. Кривые рпо. 119 могут указывать на мономолекулярнуто адсорбцию, одцнко [c.474]

По Кёлинг, все адсорбенты можно разбить на четыре группы, в зависимости от среднего радиуса пор. К первой группе относятся адсорбенты с очень тонкими порами, подобные шабазиту и некоторым сортам угля. На них происходит адсорбция, но не капиллярная конденсация, и поэтому изотермы, полученные даже для самых малых молекул, не имеют гистерезисной петли. Вторую группу составляют адсорбенты с более широкими порами, радиусы которых лежат вблизи 10 A. В эту группу входят угли с более широкими порами и тонкопористые силикагели. Эти адсорбенты показывают гистерезис для мелких молекул — например для воды, и не дают гистерезиса для крупных молекул —например для бензола. В третью группу входят адсорбенты с еще более крупными порами, показывающие гистерезис для всех паров. (Силикагель Лэмберта относится ко второй группе, силикагель Андерсона — к третьей группе. Выветренное стекло Кёлинг также относится к третьей группе.) Наконец, для адсорбентов с очень широкими порами капиллярная конденсация выступает настолько близко к давлению насыщения, что проследить за гистерезисной петлей оказывается невозможным. К этой четвертой группе относятся некоторые из гелей ван-Беммелена[ ], в которых по мере их старения поры расширялись так сильно, что гистерезис полностью исчезал. [c.550]

Величины поверхности и объема пор магниевосиликатных катализаторов 0А-5 и налько, взятых в исходном состоянии, так же как силикагеля фирмы Девисон, практически обусловлены наличием самых мелких пор, какие только встречаются у катализаторов, а именно пор радиусом 10—15 А. Рис. 2 свидетельствует о том, что для подобных материалов не наблюдается заметной адсорбции даже при высоких относительных давлениях. Это указывает на отсутствие больших пор. Расчет, проведенный с помощью теории БЭТ, показывает, что для заполнения пор в катализаторе 0А-5 и в силикагеле Девисон требуется Р/г монослоя, в то время как в случае катализатора налько требуется два слоя. Для каждого из этих трех материалов наблюдается лишь очень малый гистерезис. [c.51]

Изотермы- сорбции и десорбции типичных ка-пиллярно-пористых тел (силикагель, активированный древесный уголь) имеют три характерных точки (фиг. 3-3). Точка В соответствует завершению мономолекулярной адсорбции, точка С — начало гистерезисного участка, точка В — ко ец гистерезиса изотерм сорбции и десорбции. В тонкодисперс-аых сорбентах (силикагель марки МСМ) конец гистерезисной петли (точка В ) не совпадает с точкой В, отвечающей- максимальному сорбционному влагосодержанию. Для крупнопористых сорбентов эти точки совпадают. [c.90]

На рис. 3 показаны изотермы адсорбции пара бензола на силикагеле при различных температурах. Относительное давление пара Р Р получали делением равновесного давления пара Р иа давление насыщенного пара объемной фазы бензола устойчивой при соответствующей температуре. При 19,3 и 5,8° С, т. е. выше температуры плавления чистого бензола (5,5° С), изотермы адсорбции практически совпадают, и предельное адсорбированное количество бензола а, (при Р1Р = 1) остается неизменным. Как и в работе [4], ниже температуры плавления изотермы адсорбции в интервале приблизительно от О до —25° С резко меняются по форме (исчезает петля гистерезиса), при этом величина убывает от 10,1 до 3,0 ммолъ г. [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология