Адсорбция и определение пористости

Для изучения процессов адсорбции в настоящее время широко применяются различные методы и техника. Адсорбцию на больших поверхностях (порошках, пористых системах) исследуют посредством объемного метода. Этот метод заключается в измерении изменения давления адсорбата в геометрическом объеме в процессе адсорбции на сорбенте. Объемные методы не получили широкого применения в практике коррозионных исследований. Уже первые работы по определению пористости оксидных пленок на алюминии и гальванических покрытий показали, что вследствие малой удельной поверхности образцов точность метода невысока. Результаты исследований, проведенных на порошках металлов с умеренной удельной поверхностью, можно использовать с большой осторожностью для описания процессов, развивающихся на поверхности монолитных образцов [23]. [c.30]

Молекулярные сита [13]. Сита применяют для разделения частиц по величине и форме. При совпадении размеров ячеек сита (в данном случае пор сорбента) с размером молекул (порядка 0,3—1,5 нм) говорят о молекулярноситовом разделении. Свойством разделять частицы молекулярных размеров по. их величине обладают многие вещества, например крахмал, хелатные комплексные соединения. Молекулярными ситами в узком смысле слова называют вещества определенной пористости. Основой молекулярных сит могут служить, например, цеолиты, стекла и углерод (в виде продуктов пиролиза пластмасс). Величину пор молекулярных сит можно задавать в процессе их изготовления, т. е. можно получать большое разнообразие сит для различных целей. На процесс хроматографического разделения, наряду с ситовым действием, оказывают влияние и силы адсорбции (диполь-дипольное взаимодействие) в ряду алканы, алкены, алкины адсорбционная способность возрастает. [c.350]

Возникает необходимость в более совершенных подходах к идентификации параметров пористой структуры катализаторов, установлению адекватных кинетических моделей адсорбции, определению оптимальных условий протекания процесса на зерне катализатора. Более совершенная стратегия принятия решений ориентирована на применение современных принципов автоматизации научных исследований в катализе, в частности на использование универсальной автоматизированной комбинированной установки для изучения свойств адсорбентов и катализаторов, рассматриваемых в гл. 4. [c.163]

Зависимость содержания соли в носителе от концентрации ее в растворе представлена на рис, 51. По мере увеличения концентрации поглощаемого вещества в растворе степень адсорбции его пористым материалом стремится к определенному пределу, отвечающему насыщению носителя поглощаемым веществом. Соотношение компонентов на носителе определяется скоростью насыщения, которая зависит от коэффициента диффузии компонентов, вязкости раствора, температуры пропитки, размеров зерен носителя, его пор и удель-Рис. 51. Зависимость концен- НОЙ, поверхности. Для разбавленных трации соли в носителе (или ка- пропиточных растворов изотерм"а ад- [c.134]

В обеих сериях опытов с увеличением длины пористой среды адсорбция НПАВ несколько снизилась. Передний фронт оторочки НПАВ проходит через более длинные пористые среды с некоторым опережением. Это, очевидно, свидетельствует о том, что на водонасыщенных пористых средах при небольших скоростях фильтрации процесс адсорбции НПАВ протекает в условиях, близких к равновесным, и длина пористой среды не играет существенной роли. Значение адсорбции, определенное при лабораторных исследованиях, будет значительно выше, чем в промысловых условиях. [c.79]

В главе П1 дан обзор сравнительно немногочисленных работ по определению адсорбции и тепловых эффектов адсорбции на пористых полимерных сорбентах. [c.4]

Если проницаемость О (Р) не линейна относительно Р, то значение От = а ,р/ ,5 будет определяться наклоном асимптоты к 0 Р) при Р- оо. Радиус йт, определенный из проницаемости, следует подставлять в формулу для Ро (3.173) вместо обычного радиуса а, если пористый фильтр отличается от модели длинных капилляров. Указанные выше эффективные радиусы пор вместе с другими эффективными радиусами, получаемыми методами адсорбции измерения пористости, рентгеновской дифракции и электронной микроскопии, могут быть использованы для определения структуры при испытаниях качества прототипов пористых фильтров. Они могут быть использованы для предсказания результатов опытов ио разделению. [c.128]

Это относительный метод определения удельной поверхности, он требует предварительной калибровки путем измерения величины адсорбции на пористом стандартном адсорбенте с известной удельной поверхностью. Поверхность этого стандартного адсорбента должна быть по своим свойствам похожа на поверхность исследуемого образца. Это требование весьма ограничивало возможности метода. Пока этот метод применялся, по-видимому, только для углеродных адсорбентов, причем в качестве стандартного непористого адсорбента брали сажу. Поскольку сажа, действительно, непористое вещество, ее поверхность определяется достаточно просто с хорошей точностью рядом методов (стр. 86). Так, для сажи Е И8 Бонд и Спенсер получили следующие значения удельной поверхности, которые достаточно хорошо согласуются между собой [c.246]

Таким образом, неоднородность пористой структуры адсорбента оказывает существенное влияние на кинетику адсорбции. В то же время задача определения пористой структуры адсорбентов по кинетическим данным представляется весьма сложной, так как в зависимости от условий эксперимента, как было показано выше, адсорбент с бидисперсной пористой структурой может вести себя и как однороднопористый и описываться системой уравнений (1), (2). Более того, бидисперсную структуру адсорбента можно трактовать по-разному. По-видимому, было бы правильным сказать, что для определения пористой структуры адсорбента одних кинетических измерений недостаточно, необходимо привлечение данных по ртутной порометрии, электронной микроскопии, рентгеноструктурному анализу, данных по проницаемости. Однако кинетические измерения позволяют получить важную информацию о пористой структуре адсорбентов. [c.289]

О роли химической природы поверхности адсорбентов при определении параметров их пористой структуры. Неймарк И. Е. Сб. Адсорбция и пористость . М., Наука , 1976, стр. 27—34. [c.355]

Определение количества масла, адсорбированного порошком кремнезема, является косвенным методом определения пористости масло сначала заполняет микропоры геля, а затем макропоры, или пространство между частицами геля или агрегатами. Когда масло, например, льняное, смешивается с кремнеземом, то масса остается порошкообразной, пока не заполнятся микро- и макропоры, после чего перестает быть рыхлой и может формоваться [34]. Путем сравнения адсорбции масла при постоянной удельной поверхности может быть оценена плотность упаковки (дальнейшее обсуждение вопроса о. микро- и макропорах смотри в разделе 5,6 этой главы). [c.134]

Определение удельной поверхности молекулярно-статистическим методом из вириальных коэффициентов изотерм адсорбции. Пошкус Д. П. Сб. Адсорбция и пористость . М., Наука , 1976, стр. 112—116. [c.356]

Об определении удельных поверхностей твердых тел методом адсорбции растворов. Ларионов О. Г. Сб. Адсорбция и пористость . М., Наука , 1976, стр. 122—126. [c.356]

Определение поверхности и дисперсности нанесенных металлов восьмой группы хемосорбционными методами. Буянова Н. Е., Карнаухов А. П. Сб. Адсорбция и пористость . М., Наука , 1976, стр. 131—137. [c.356]

Расширение твердого тела при адсорбции. При поглощении газа или жидкости многие твердые тела заметно увеличивают свой объем. В определенных условиях адсорбция паров пористыми телами описывается определенным соотношением между относительным линейным расширением (выраженным в процентах) и поверхностным давлением адсорбированного вещества [93]. Последнее рассчитывается по изотерме адсорбции с помощью уравнения Гиббса. Как показано в разд. ТУ-б, [c.222]

Еще более серьезно влияние на результаты определения пористости методом адсорбции азота или методом ртутной поро-метрии такого фактора, как форма пор. При обработке данных, полученных указанными методами, используются следующие допущения 1) все поры непосредственно связаны с внешней поверхностью образца и поэтому действуют независимо и [c.390]

Настоящий метод определения удельной поверхности микропористых тел — относительный и требует предварительной калибровки, т. е. измерения величины адсорбции на пористом стандартном адсорбенте с известной удельной поверхностью, природа которой близка к природе поверхности исследуемого образца. [c.240]

В настоящее время мы располагаем достаточно точными и доступными методами измерения внутренней поверхности и определения пористой структуры катализаторов. Величина поверхности обычно измеряется по методу БЭТ в различных его разновидностях. В последние годы для этой цели стали с успехом применять быстрые и дешевые хроматографические методы. Доступность этих методов, не требующих сложной аппаратуры, делает желательным их широкое использование в контрольных лабораториях заводов, изготовляющих катализаторы. Для определения пористой структуры используются измерения адсорбции в области капиллярной конденсации, вдавливание ртути при различных давлениях и непосредственное наблюдение с помощью электронного микроскопа, используя методы срезов или реплик (рис. 7). [c.15]

Одним из наиболее интересных применений спектроскопии к исследованию адсорбции может быть определение количества адсорбированных молекул и поверхностных химических соединений. Такое определение должно основываться прежде всего на знании коэффициента поглощения и зависимости его от заполнения поверхности адсорбирующимися молекулами. Большой материал по величинам коэффициентов поглощения отдельных групп молекул в газообразном, жидком и адсорбированном состояниях представлен в книге Литтла [8]. Результаты проведенных исследований показывают, что для многих случаев хемосорбции и адсорбции,, например для адсорбции бутенов пористым стеклом [79], коэффициенты поглощения групп СН в адсорбированных молекулах меньше соответствующих значений для растворов в неполярных растворителях и уменьшаются по мере уменьшения покрытия поверхности. Коэффициенты же экстинкции кетонов, адсорбированных кальциевым монтмориллонитом, превышают аналогичные величины для их растворов в неполярном растворителе и быстро уменьшаются по мере увеличения заполнения поверхности [80, 81]. [c.58]

В этой главе мы прежде всего рассмотрим причины, заставляющие изучать адсорбцию при исследовании катализа, условия эксперимента, необходимые для таких исследований, и методы прямого изучения адсорбции на новерхностях твердых тел. После этого мы обсудим методы определения величин поверхности твердых тел на основании данных об адсорбции. (Обсуждение других методов оценки величин поверхности и описание методов определения пористости и структуры пор катализаторов мы отнесем в гл. 4.) И в заключение дадим краткий обзор экспериментальных методов, применяемых для изучения адсорбированных фаз и поверхностей твердых катализаторов. [c.66]

Ранее было высказано предположение, что при физической адсорбции адсорбент инертен. По этой причине в адсорбционном процессе объем адсорбента не должен был бы изменяться в действительности это не имеет места. Проведенные в процессе адсорбции определения длины стержня из пористого кварцевого стекла с большой удельной поверхностью свидетельствуют о том, что расширение стекла может быть связано с изменением поверхностной свободной энергии и объемным модулем этого твердого тела. [c.542]

Определение теплот адсорбции углеводородов С —С при малых заполнениях (малых дозах) на силикагелях различной пористости газохроматографическим методом проведено в работе [21]. Как уже отмечалось выше, для мелкопористых силикагелей в соответствии с результатами статических определений наблюдается повышение теплоты адсорбции с уменьшением среднего размера пор и увеличением числа атомов углерода в молекуле н.алкана. Для более широкопористых адсорбентов наблюдается линейная зависимость дифференциальной теплоты адсорбции от числа атомов углерода в молекуле. В работе [79] установлено, однако, что значения теплоты адсорбции ряда насыш енных углеводородов и бензола па силикагеле при малых заполнениях меньше значений теплот адсорбции, определенных при тех же заполнениях в калориметре (см. стр. 126). [c.129]

Для определения смол необходимо обеспечить их полное отделение от углеводородной части продукта (масел) и получение в чистом виде для взвешивания. С этой целью используется склонность смолистых веществ к адсорбции на пористых твердых поглотителях и возможность их десорбции различными растворителями. На этом принципе и основаны адсорбционные методы определения. [c.116]

Для спиртового раствора бесцветного фенолфталеина в присутствии порошка GdS было установлено примерно десятикратное уменьшение адсорбированного количества под действием света, поглощавшегося только адсорбентом. При адсорбции определенных красителей также наблюдалось уменьшение адсорбции, но не столь значительное. Этот эффект нельзя безоговорочно приписать какой-либо дезактивации адсорбирующей поверхности светом более вероятно, что обычное нагревание пористого адсорбента поглощаемым им интенсивным светом уменьшало адсорбцию. [c.378]

Для сравнения адсорбции на пористом и непористом адсорбенте были использованы образцы КСК-2 и БС-1, обладающие, как это видно из табл. 1, близкими значениями степени гидратации. Как следует из рис. М, полученные из обоих образцов данные качественно не отличаются друг от друга. В том и другом случае по мере роста углеводородного радикала наблюдается падение предельного значения адсорбции и смещение его в область меньших концентраций, что находится в согласии с теорией [13]. Подобные же результаты были получены на этом образце силикагеля при использовании в качестве растворителя н-гептана (рис. 2), за исключением данных для ограниченно растворимого в гептане метилового спирта, изотерма для которого имела 5-образную форму [16]. Сравнение этих изотерм с изотермами, приведенными на рис. 1, показывает, что замена растворителя не оказывает существенного влияния на величину адсорбции изученных спиртов. Если считать, что наблюдаемое снижение предельно адсорбированного количества в гомологическом ряду может быть вызвано конкуренцией молекул растворителя, то адсорбция последнего, очевидно, будет увеличиваться по мере уменьшения адсорбции спирта, т. е. при переходе к высшим спиртам. С целью оценки адсорбции растворителя в этих системах изотерма адсорбции октилового спирта на силикагеле была продолжена в область высоких концентраций. При экстраполяции ее наклонной части до пересечения с осью абсцисс получалось значение, близкое к концентрации чистого спирта. Поскольку такая экстраполяция не может дать достаточно точных результатов, был проведен ряд дополнительных опытов по определению адсорбции ССи из его растворов в октиловом спирте. В интересующей нас области концентраций в пределах ошибок измерений заметной адсорбции не было обнаружено. [c.115]

Более предпочтительным, на наш взгляд, является прямое сравнение величин адсорбции на пористом образце (а, моль/г, ось ординат) и непористом эталоне (а, моль/м , ось абсцисс) с одинаковой природой поверхности. Такое сравнение не требует никаких допущений о плотности сорбированной фазы. При этом величина поверхности эталона, необходимая для вычисления а, может быть измерена любым методом, что делает определения независимыми от метода БЭТ. Мы отказались также от [c.94]

При 25° С построены изотермы адсорбции этана, этилена, пропана, пропилена, н-бутана и н-пентана на пористом полидивинилбеизоле и изотермы адсорбции пропилена, н-бутана и н-пентана на полисорбе N (сополимер 15% дивинилбензола +85% 2,5-метилвинилпиридина). Калориметрическим методом при 25° С исследована зависимость дифференциальной теплоты адсорбции от адсорбированного количества для указанных углеводородов. Авторами [И, 16—20] показано, что зависимость начальной теплоты адсорбции, определенной калориметрически и рассчитанной по результатам хроматографических измерений от количества атомов углерода в молекуле углеводорода и для поли-дивинилбензола, и для полисорба N, описывается прямыми линиями, проходящими через начало координат (рис. 19), причем начальная теплота адсорбции в пределах точности измерений не зависит от кратности связи С = С. [c.103]

М. Лясонь (Институт горной химии и физико-химии сорбентов, Горно-металлургическая академия, Краков, ПНР). Исследования кинетики адсорбции паров пористыми телами проведены в нашем институте с целью определения механизма переноса адсорбата в порах адсорбента, определения влияния пористой структуры, условий измерения (р, Т) или энергетических характеристик адсорбента и адсорбата на скорость процесса адсорбции [1, 2]. С этой целью построены специальные аппараты, из которых наиболее интересны сорбционный моностат и его модификация — аппарат для диффузионных исследований [3]. Аппараты характеризуются высокой чувствительностью, сравнимой с чувствительностью электронных сорбционных микровесов. Интересные результаты получены при исследовании кинетики адсорбции алифатических спиртов на молекулярных ситах 4А и 5А. Выделены сорбционные системы, в которых адсорбция обусловлена переносом адсорбата во вторичных порах (транспортных), и системы, в которых этот процесс преимущественно зависит от скорости переноса адсорбата в первичных порах [4]. [c.336]

Нелинейность изотермы адсорбции возникает как следствие неоднородности поверхности носителя при малых заполнениях поверхности справедлив закон Генри (адсорбция происходит на наиболее активных и однородных адсорбционных центрах). По мере заполнения наиболее активных центров адсорбция проходит по менее активным центрам, рост степени покрытия поверхности носителя приводит к участию в адсорбции все менее и менее активных центров, вследствие чего общий адсорбционный потенциал поверхности снижается. Следовательно, задача выбора носителя с линейной изотермой адсорбции сводится к. выбору материала с химически и геометрически однородной поверхностью. Геометрическая однородносгь поверхнос1и носителя теоретически недостижима, поскольку носитель должен обладать определенной пористостью для размещения на нем ие- [c.44]

Газо-хроматографические применения цеолитов ограничиваются в основном разделением молекул с невысокой теплотой адсорбции (до 10—12 ккал моль). Сопоставление статических и газо-хроматографических определений теплот адсорбции н-алканов цеолитом МаХ при малых заполнениях показывает, что в отличие от адсорбции на пористой и неспецифически адсорбирующей поверхности графитированной сажи приближение -равновесной теории хроматографии при адсорбции цеолитами справедливо лишь для сравнительно слабоадсорбирую-щихся газов. Применения цеолитов в газовой хроматографии подробно описаны в работе 2]. Газовая хроматография на цеолитах с программированием температуры описывается в статье [12]. [c.201]

При изучении физической адсорбции обычно измеряют две характеристики количество адсорбированного вещества и теплоту процесса. Изменение первой лежит в основе широко используемого метода БЭТ [2] и его модификаций при определении поверхности. Вторую характеристику используют для определения поверхности калориметрическими методами, например методом Харкинса и Юра [ 3]. Количество адсорбированного вещества на единицу веса адсорбента является функцией давления пара и температуры при постоянном объеме. Если объем системы изменяется с давлением, это необходимо принять во внимание. Зависимость количества адсорбированного вещества от давления при постоянных температуре и объеме называется изотермой адсорбции. При низких давлениях все адсорбированные молекулы находятся на поверхности (монослойная адсорбция), а при более высоких давлениях они могут адсорбироваться друг-на друге (многослойная адсорбция). В пористых адсорбентах при достаточно высоких давлениях может происходить конденсация паров в порах (капиллярная конденсация). [c.304]

Из приведенных выше уравнений баланса лишь два являются независимыми, поэтому они не,достаточны для определения трех функций с X, а а и. Третье соотношение, а именно выражение да/д1, можно было бы вы)зести из кинетики процесса сорбции, если бы она была достаточно известна, но, как правило, эта кинетика неизвестна. Мы пе мо кем никогда с у) еренностью сказать, какой физический процесс определяет каукущуюся кинетику. В случае физической адсорбции на пористом адсорбенте скорость наверняка определяется не самим процессом адсорбции, а диффузионным переносом в норах, который, однако, в зависимости от отношения диаметра пор к длине свободного пробега, мо жет относиться к обычному тину или к кнудсеновскому тину (или к пере [c.184]

В. С. Набоковым, Е. Н. Палеолог и Н. Д. Томашовым [19] для определения пористости окисных пленок на металлах, основан на способности пористой пленки адсорбировать газообразное или жидкое вещество, химически не взаимодействующее с ней. Для изучения адсорбции образец помещается в вакуумную установку и приводится в соприкосновение с адсорбирующимся веществом (пары изопентана). По изменению давления в системе рассчитываются количества адсорбированного вещества и строятся изотермы адсорбции. На основании полученных данных определяется объем мономолекулярного слоя и истинная поверхность пленки. При больших (относительно) давлениях в порах пленки происходит капиллярная конденсация при обратном ходе, т. е. при десорбции появляется гистерезис. [c.361]

Одним из характерных свойств УВ, особенно подвергнутых специальной обработке, является развитая пористость и огромная удельная поверхность, достигающая 2000 м7г. К основным параметрам сорбционно-активных УВ относятся средний радиус пор, распределение пор по радиусам, объем пор и предельный сорбционный объем. Длй определения пористости используются методы микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния (внутренняя пористость), сорбция, ртутная порометрия и др. Чаще применяется метод сорбции. При этом следует учитывать возможность протекания чисто физической сррбции, а также капиллярную конденсацию, химическую адсорбцию или абсорбцию. Достоверные результаты получаются при наличии физической сорбции. Для УВ характерны поры различного диаметра, поэтому важное значение приобретает размер молекул сорбата, что наглядно показано в работе [37]. Согласно кривым сорбции-десорбции, приведенным в одних источниках, в УВМ содержатся микро- и переходные поры по другим источникам — микро- и ультрапоры. Размер пор колеблется в пределах 3—50 А [38]. Типичные кривые распределения пор по радиусам приведены на рис. 4.12. [c.310]

Весьма малых размеров достигают поры в пленках, получаемых на поверхности различных оптических стекол посредством выщелачивания их в кислотах как в виде порошков [И, 12], так. и полированных деталей [13]. Изотермы адсорбции паров воды на наиболее мелкопористых пленках такого типа оказываются лишенными гистерезисной петли (еще присутствующей [4] на изотермах адсорбции воды пористого стекла с порами радиусом 8 А). Поэтому определение величины кельвиновского радиуса становится невозможным. Как показано нами с А. К- Погодае-вым, неразличимая практически при помощи изотерм адсорбции воды пористая структура таких пленок на различных стекла.х. различается по способности сорбировать вещества с более крупными молекулами, например спирты. При этом обнаруживается, что аномальное состояние вещества, адсорбированного в порах, близких по размерам к величине сорбируемых молекул, проявляется также и в аномально низких значениях коэффициента скорости диффузии воды в таких пленках (до 10 см /сек). Такие явления, связанные с аномальным состоянием вещества. [c.174]

Рассмотренный в предыдущем разделе метод тепловой десорбции , предложенный Нельсоном и Эггертсеном, одинаково пригодный как для нёпористых, так и для пористых твердых тел, дает очень близкие к статическому методу результаты. С этой точки зрения он должен быть наиболее подходящим для измерения изотерм адсорбции на пористых адсорбентах с целью определения характера пористости структуры. К сожалению, с помощью этого метода невозможно измерить полную изотерму адсорбции, так как при концентрациях адсорбата выше 30% чувствительность катарометра снижается, а с приближением к 100% полностью теряется Между тем, именно область высоких парциальных давлений особенно важна для изучения пористой структуры большинства твердых тел. Однако Нельсон и Эггертсен использовали лишь одну возможность вариации p/ps адсорбата, изменяя состав газовой смеси при постоянном ее давлении, близком к атмосферному. Хелли указал на другую возможность, заключающуюся в изменении общего давления смеси при постоянном его составе. Именно эта возможность дает наиболее удобный метод для измерения полной изотермы адсорбции до относительных давлений p/,ps, близких к единице. Согласно закону Дальтона, парциальное давление Рд адсорбата в газовой смеси равно [c.208]

Наиболее раппио работы Д. Гольде и И. Маркуссопа (1907—1913) были посвящены разработке методов количественного определения смол и асфальтенов в нефтепродуктах. Это ианравленне исследований получило особенно значительное развитие в связи с широким внедрением в нефтепереработку термического крекинга в двадцатых годах XX столетия. Эти исследования основывались на использовании двух принципиальных научных положений, а именно, избирательной адсорбции на пористых твердых материалах—хроматографии, открытой Цветом [2], и на избирательном действии органических растворителей по отношению к различным компонентам тяжелой части нефтей, открытом К. В. Харич-ковым [3]. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология