Металлы, адсорбция газов физические свойства

Объемный метод [23]. В этом методе применяется высоковакуумная система измеренный объем (1/ см , НТД) азота впускается из газовой бюретки в сосуд с адсорбентом в количестве Ш граммов, находящийся при температуре жидкого азота. После того как равновесие установилось, количество V см , НТД) азота, оставшегося в мертвом пространстве, вычисляется по давлению и температуре. Адсорбированное на 1 г адсорбента количество газа равно (V,,—У)/1У сл (НТД)/г. Объем мертвого пространства может быть определен вычитанием из полного эффективного объема адсорбционной системы (определяемого при впуске газа, как описано выше, в пустой адсорбционный сосуд) объема, занимаемого адсорбентом. Для вычисления этого последнего требуется знание массы адсорбента IV и его истинной плотности. Поправки на адсорбцию азота на стекле, поправки в связи с тем обстоятельством, что адсорбционный сосуд находится при температуре жидкого азота, а также некоторые другие учитываются автоматически при определении мертвого пространства адсорбционного сосуда, если эффективный объем адсорбента при температуре жидкого азота находят из его истинного объема при комнатной температуре, пользуясь законом Чарльза. Возможные отклонения от законов идеальных газов, относительно малые для азота, также учитываются при определении этого объема. Расчеты при определении адсорбированного количества можно сократить, проводя калибровку во всем интервале давлений, при которых производятся измерения. Перед адсорбцией адсорбент обезгаживается при повышенной температуре, но так, чтобы его физические и химические свойства остались без изменения. Необходимо только удалить физически адсорбированные газы и пары, сконденсировавшиеся в капиллярах. Наличие хемосорбированного слоя не мешает определению величины поверхности, и попытки удалить его часто приводят к ошибкам. Более того, в случаях, когда азот хемосорбируется, например на некоторых чистых металлах при —192° С, необходимо образовать стабильный хемосорбированный слой, например, водорода или кислорода перед измерением низкотемпературной адсорбции азота. Присутствие нижележащего хемосорбированного слоя не изменяет величины поверхности в пределах экспериментальных ошибок ее определения. [c.145]

Поверхностные свойства твердых веществ изучены очень мало [1]. Определения и расчеты поверхностной энергии относятся главным образом к галогенидам щелочных металлов. Из окислов имеются данные только для окислов М , Са и 31. Методы экспериментального определения поверхностного натяжения твердых тел вообще отсутствуют. Вместе с тем было показано, что поверхностное натяжение изменяется при физической адсорбции газов. Тем более эта величина должна быть чувствительной к изменению химического или кристаллографического состава окисла. [c.97]

На начальном этапе развития рассматриваемой области внимание было обращено на простые молекулы ( 2, N02, СеНе и его производные, пиридин и др.), адсорбированные из паров в высоком вакууме на топких сублимированных слоях галогенидов металлов или на пластинках пористых адсорбентов типа силикагеля (см. обзорные работы [1—3]). Вид получаемых спектров поглощения свидетельствовал о малом возмущении электронной оболочки молекул, что согласовывалось с чисто физической природой адсорбции. Однако уже тогда при адсорбции соединений, обладающих свойствами индикаторов протонной кислотности (га-нитрофенол, фенолфталеин и др.), для более активных адсорбентов, полностью освобожденных в условиях высокого вакуума от влажности и посторонних газов, обнаруживались резкие изменения спектров поглощения адсорбатов. Эти изменения могли [c.293]

На металлических поверхностях контактных элементов с исходной структурой (зона 1 на рис. 4.7) в процессе обработки формируется подповерхностный слой металла с деформированными кристаллами 2, а сразу после обработки - пленки окислов 3, которые воспроизводят микрорельеф. При взаимодействии поверхности с воздухом и со смазочным материалом за счет физической адсорбции или химических реакций на пленках окислов образуется фаничный слой. Толщина этого слоя, состоящего из адсорбированных молекул влаги, газов и смазочного материала, соизмерима с высотой неровностей профиля, а структура может несколько различаться в зависимости от химического состава и свойств материалов. Вследствие сил Ван-дер-Ваальса полярные молекулы смазочного материала образуют упорядоченную структуру 4, так называемую "щетку". Близлежащие к поверхности молекулы также ориентируются в поле металла, образуя граничный смазочный слой 5. [c.470]

Чтобы судить о свойствах катализаторов и правильно оценить методы их приготовления, следует определять поверхности отдельных компонентов катализаторов, например активных окислов и металлов. Для этого применяют хемосорбционные методы в сочетании с обычными методами физической адсорбции, которые основываются на различной адсорбции некоторых газов или паров компонентами катализаторов. Так, например, при использовании низкотемпературной химической адсорбции окиси углерода, оценена поверхность никеля, нанесенного на [c.400]

Не подвергавшиеся спеканию. металлические пленки, как правило, непригодны для изучения работы выхода вследствие того, что их электрические свойства определяются микрокристаллитами и отличаются от характеристик, полученных для. массивного металла [28]. Многие пленки показывают расширение параметров решетки на 1—2% [29] и приобретают нормальные металлические свойства только после спекания. Эти структурные изменения обнаруживаются при измерениях работы выхода, показывающих, что работа выхода металлической пленки в процессе спекания возрастает [30]. Напыленная пленка металла, весящая 50 мг, может содержать 10 000 атомных слоев и иметь внутреннюю поверхность, равную примерно 5000 см , а так как для покрытия этой поверхности необходимо 10 молекул (число, значительно превышающее количество газа, адсорбируемого на стенках хорошо обезгаженного сосуда), то можно ожидать, что пленка в течение некоторого времени сохранится незагрязненной [31]. Имеется много доводов в пользу чистоты металлической поверхности, полученной напылением [31]. В частности, найдено следующее а) данные Робертса по теплоте адсорбции на вольфрамовых нитях согласуются с данными Бика [32] для напыленных металлических пленок, так что в обоих случаях были получены, по всей вероятности, одинаковые поверхности, и можно предположить, что обе поверхности были чистыми б) величины поверхности, рассчитанные из данных по физической адсорбции, согласуются с результатами, полученными из хемосорбционных из.мерений, а это было бы невозможным, если бы часть поверхности была загрязнена, ибо величины, определенные по хемосорбции, были бы меньше найденных по физической адсорбции, которая не является специфичной в) было установлено, что величина хемосорбции находится в прямой зависимости от веса пленки, тогда как в случае существенного загрязнения пленок она была бы более заметной для пленки, весящей 5 лгг. че.м, скажем, для пленки весом 50 мг. [c.94]

При физической или химической адсорбции молекул на компонентах образцов, т. е. металле или носителе, пропускание обычно уменьшается. Это явление связывают с увеличением рассеяния, вызванного изменениями в оптических свойствах поверхности раздела твердое тело — газ. Величина уменьшения пропускания довольно постоянна на всем протяжении изучаемой спектральной области и не вызывает серьезных трудностей, если только не делать попыток изучения широких [c.11]

Механизм ранних стадий поглощения кислорода . Последние исследования в области свойств поверхностей дали более ясное понимание того, каким образом кислород поглощается твердыми телами. Молекулы кислорода легко пристают благодаря действию обычных интермолекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса) к металлической поверхности, свободной от газа эта физическая адсорбция происходит почти мгновенно. Более медленно, но со скоростью, увеличивающейся вместе с температурой, кислород может вступать в химическое взаимодействие с металлическим основанием, вследствие обмена электронов между кислородом и атомами металла. Кислородная молекула должна получить некоторое количество энергии прежде, чем она сможет перейти в это состояние химической адсорбции ( хеми-сорбции , как большинство исследователей ее называет). Однако, если это происходит, кислород гораздо более прочно закрепляется, чем прежде Поверхность металла, покрытую химически адсорбированным кислородом, можно рассматривать как двухмерное химическое соединение Кислород может диффундировать в металл через трещины в зернах или в пустотах между зернами или, если позволяет энергия, в самую решетку. В последнем случае получается уже трехмерная окисная пленка. Если существует такая форма окисла, которая может быть получена из металла просто проникновением кислородных атомов в существующую решетку, тогда сперва образуется псевдоморфная окисная пленка. Она часто бывает неустойчивой и переходит в некоторые другие формы окиси, в которых первоначальная структура решетки теряется. Пленка в этом случае будет утолщаться, как уже было указано, благодаря диффузии кислорода внутрь и металла наружу сквозь пленку. [c.108]

Адсорбция - это совокупность поверхностных процессов, при которых захваченные металлом газы, находясь на его поверхности, или сохраняют свои индивидуальные свойства физическая адсорбция), или вступают в химическое взаимодействие с материалом стенки химическая адсорбция), часто образуя на поверхности материала новые химические соединения (например, пленки окислов на металлических поверхностях). [c.115]

При взаимодействии с металлом рабочая среда может вызвать необратимые изменения в металле, например при коррозионном разъедании или химическом растворении, при образовании новых твердых растворов или химических соединений, при интенсивном радиоактивном облучении и т. п. Среда может вызвать также и обратимые изменения в металле, наблюдаемые, например, при физической адсорбции или при окклюзии газов, когда устранение адсорбированных слоев поверхностно-активного веш.ества или длительное старение (десорбция) металла, насыщенного газом, восстанавливает его свойства. Часто влияние среды связано с ее движением, вызывающим кавитационное или эррозионное разрушение поверхности металла, которое также влияет на механические свойства стали. Таким образом, механизм влияния внешних рабочих сред может быть адсорбционным, коррозионным, химическим, абсорбционным, радиационным, кавитационным, эрозионным и т. п. [c.13]

В дальнейших работах обнаружено, что кроме этих двух .райних видов адсорбции может иметь место ряд промежуточных видов. По мнению Дубинина [4], в ряде случаев на Гховерхности адсорбента образуются поверхностные соединения, которые хотя и не являются новыми фазами и не выделяются в виде индивидуального вещества, тем не менее обладают другими химическими свойствами. Фрумкин [5] считает, что связь физически адсорбированных па поверхности твердого тела частиц с адсорбентом во времени упрочняется. Разнообразные н сложные закономерности, наблюдаемые при адсорбции газов на твердых телах, могут быть связаны, в частности, с тем, что поверхность твердого тела энергетически неоднородна, и на разных участках ее силы связи между адсорбированными частицами и адсорбентом будут разными. Кроме того, закономерности адсорбции осложняются явлениями диффузии газов в глубь кристаллической решетки. Имеющиеся в литературе данные по адсорбции водорода на металлах не всегда однозначны и часто противоречивы. [c.20]

Продажные угли типа активированных, применяющиеся в качестве адсорбентов, по их физической структуре, свойствам и применению могут быть сгруппированы в четыре класса обесцвечивающие, угли для адсорбции газов, металлов и медиципскис угли. Ни один ии углей не может быть эффективно применен для всех целей. Для целей промышленной адсорбции газов и паров требуются угли механически прочные, сравнительно плотные и высокоактивные. Мягкий порошкообразный высокопористый угсГль обычно весьма активен в отношении обесцвечивания, но для указанной цели практически не представляет никакой ценности. Два активированных угля могут содержать oj ih и тот же процент активного углерода, но оДин может быть при этом чрезвычайно ценным в качестве адсорбента для паров, тогда как другой является, ценным в качестве обесцвечивающего адсорбента для растворов сахара однако оба становятся почти бесполезными, если попытаться взаимно переменить их применение. [c.791]

Физическая адсорбция. В последние годы для очистки природного газа от сероводорода широко применяют адсорбционные методы на цеолитах, наиболее эффективные из них СаА. Адсорбция протекает под давлением 1,7—5 МПа и обеспечивает остаточное содержание сероводорода около 2 мг/м . Наряду с тонкой очисткой газа от сероводорода и других сернистых соединений на цеолитах происходит также его глубокая осушка. Цеолиты обладают высокой адсорбционной емкостью и селективностью по отношению к сероводороду. Для очистки больших количеств газа (до 200000 мУч) с низким содержанием сероводорода в качестве адсорбентов используют также активные угли. При этом степень извлечения сероводорода может достигать 99,5%. Сорбционные свойства углей могут бьггь повышены введением в их состав оксидов некоторых металлов меди, железа, никеля, марганца, кобальта. [c.153]

Отделение физической химии Заведующий D. Н. Everett Направление научных исследований термодинамика растворов система водород — палладий явления гистерезиса газовая хроматография масс-спектроскопия электронный парамагнитный резонанс углерода активированные водородом энзимы адсорбция и диффузия полимеров на поверхности раздела металл — раствор адсорбция поверхностно-активных веществ на заряженной поверхности раздела твердое тело — жидкость сорбция газов твердыми веществами хемосорбция на металлах и окислах гетерогенный и гомогенный катализ оптические и магнитные свойства ионов переходных металлов в окислах химия твердого тела электрохимия калориметрия в потоке оптические свойства макромолекулярных и коллоидных систем техника сверхвысокого вакуума теория молекулярных орбит и замещения в системе я-электронов. [c.254]