Пористость, сравнение методов измерения

На рис. 4.3 изображен элемент с электродными пространствами, разделенными пористым стеклянным диском О. Предположим, что электрод В поляризован током, идущим от электрода О. Капилляр Ь (иногда называемый капилляром Луггина) электрода сравнения Я (или солевого мостика между электродами Я и В) расположен вблизи от поверхности В, что позволяет уменьшить ошибку измерения потенциала, вызванную омическим падением напряжения в электролите. Э. д. с. элемента В—определяют для каждого значения тока, измеряемого амперметром А с периодичностью достаточной для установления стабильного состояния. Поляризацию электрода В (катода или анода) измеряют в вольтах по отношению к электроду сравнения 7 при различных значениях плотности тока. Как правило, значения потенциалов приводят по стандартной водородной шкале. Этот метод назы- [c.49]

Структура. Обзор структурных характеристик пористого фильтра был сделан в гл. 3.1.2. Пористость 6, удельная поверхность Л о и гидравлический радиус пор а=26/5о могут быть измерены методами адсорбции по Брунауэру, Эммету и Теллеру [3.131] с применением азота илн ксенона. Распределение пор по радиусам может быть найдено некоторыми дополнительными методами с помощью изотермы адсорбции Баррета — Джойнера — Халенды для конденсируемого газа [3.216], с помощью продавливания ртути, когда измеряются силы поверхностного натяжения, препятствующие проникновению в поры жидкой ртути [3.215, 3.217], и с помощью измерения потоков [3.218]. Структуру пор и распределение их по радиусам можно также анализировать на поверхностях фильтров или срезах (изломах или микроразрезах) с помощью сканирующего или обычного микроскопа и дифракции рентгеновского излучения при малых углах падения соответствующие изображения или дифференциальные картины дают информацию о структурном коэффициенте (3.35), о распределении сужений пор и о наличии слепых пор. Эта информация имеет существенное значение для сравнения реальных пористых фильтров с теоретическими моделями (см. разд. 3.1.2), а также для предсказания эффектов поверхностной диффузии (см. разд. 3.1.7). [c.127]

Измерения, выполненные методом ЯМР для воды в тонких порах глин, силикагелей и пористых стекол, обнаруживают определенную ориентацию молекул воды поверхностью и снижение их подвижности [20, 23—32]. Это подтверждается не только магнитным резонансом протонов, но и ядер 0, когда удается избавиться от мешающего влияния парамагнитных примесей [27]. Для указанных выше систем измерения дают оценки толщины граничных слоев до г 10" см, причем бол ее высокие оценки относятся к более гидрофильным поверхностям [30]. Времена корреляции молекулярного движения для граничных слоев оказываются повышенными в несколько раз по сравнению с объемной водой, что хорошо согласуется с описанными выше экспериментами, в которых был установлен рост вязкости воды в тонких слоях. [c.199]

Наблюдаемое превышение бэт по сравнению с д объясняется тем,, что метод БЭТ регистрирует удельную поверхность, включаюш,ую в себя микротрещины, пористость частиц и т. д. Удельная поверхность 5д, измеренная при кнудсеновской фильтрации газа, соответствует внешней поверхности порошка. Поэтому далеко не всегда следует ожидать совпадений удельной поверхности, определенной методом БЭТ и методом филь трации разреженного газа. [c.120]

Исследования дегидратации гиббсита, проведенные де Буром и сотрудниками, показывают, как развивается пористая структура образца. Максимум удельной новерхности, измеренной методом БЭТ по адсорбции азота, соответствует температуре дегидратации 570—620 К и для использованных в работе исходных вешеств составляет около 300 м /г при дальнейшем нагревании примерно до 1070 К удельная поверхность снижается несколько ниже 100 м /г. Максимуму удельной поверхности соответствует содержание воды около 10% (в расчете на безводную АЬОз) при 820—870 К содержание воды становится близким к нулю, нри этом поверхность по сравнению с максимальным значением снижается приблизительно в два раза. Нагревание гиббсита при 470—520 К сопровождается выделением воды, которая отщепляется из ОН-групп граней (001), так что вдоль этих граней кристаллиты разрушаются. При этом образуются пластинчатые частицы толщиной около 20 нм, разделенные трещинами шириной примерно 3 нм удельная поверхность частиц составляет приблизительно 60 При дальнейшем нагревании эти пластинки распадаются на ряд палочек, разделенных новыми трещинами (микронорами) шириной около 1 нм на этой стадии удельная поверхность максимальна. При более высоких температурах палочкообразная структура частиц сохраняется, но микропоры, как правило, исчезают, что проявляется в снижении удельной поверхности образца. Часть микро-нор, по-видимому, захлопывается, а часть — расширяется. [c.57]

Для измерения поверхности и пористости электродов разработано много методов. Точность и значение результатов зависят также от того, насколько методика эксперимента изменяет морфологию и окружение электрода по сравнению с его естественным электрохимическим состоянием. Разработанные методы сильно отличаются по удобству, точности, оборудованию, их разрушительности и квалификации, требуемой от оператора. По этим причинам не существует такого метода, который можно было бы рекомендовать как оптимальный для всех электродных систем и всех лабораторий.. [c.388]

Исследовался также метод оценки селективности мембран, основанный не на измерении чисел переноса, а на определении величины селективной диффузии. При сравнении отношения скоростей диффузии электролита и неэлектролита через ионитовую мембрану с тем же отношением, найденным для пористых неселективных мембран, наблюдается эффект замедления, обусловленный влиянием заряда мембраны на диффузию электролита. Аналогичный эффект наблюдали также Манеке и Хеллер [М21]. [c.187]

Методы определения удельной поверхности пористых сред, основанные на использовании пуазейлевского режима течения воздуха сквозь объект исследования [т.е. основанные на использовании формул типа (Г35)], применимы только для приближенной оценки поверхности грубозернистых однородных сред, ширина пор в которых намного больше длины свободного пробега молекул воздуха. При этом не нужно учитывать скольжения газа по стенкам пор. Движение газа в мелкодисперсной пористой среде существенно облегчается при скольжении молекул по стенкам пор, и сопротивление среды с высокой удельной поверхностью прохождения через нее газов иногда существенно меньше по сравнению с подсчитанным по формулам типа (Г35), не учитывающим скольжения газа по стенкам. Поэтому в данном случае можно использовать метод, основанный на измерении сопротивления течению через пористое тело разреженного воздуха при кнудсеновском режиме, имеющем скорее диффузионный характер. Кнудсеновский режим наступает, когда максимальные просветы пор становятся меньше длины свободного пробега молекул газа. В этом случае соударения молекул становятся редкими (по сравнению с ударами о стенки пор). Зависимость молярной скорости течения газа от удельной поверхности и других параметров выражается равенством [c.32]

На рис. 172 представлены кривые изменения пористости осадков никеля, полученных Д. Юингом, Ж- Тобином и Д. Фоулком из электролита Уотта при разных pH, методом измерения газопроницаемости покрытия. Из рисунка видно, что наименьшую пористость имеют осадки, полученные при pH 2,2, а наибольшую — при pH 5,2. Наблюдающийся максимум при определенной концентрации никеля в растворе авторы объясняют образованием коллоидной гидроокиси никеля. Большая пористость осадков при pH 3,2, по сравнению с pH 2,2, объясняется образованием коллоидной гидроокиси никеля в прикатодном слое, хотя в растворе она не обнаруживается, как при pH 5,2. [c.366]

При этом предусматривается, что в связи с разветвленной конфигурацией первичных агрегатов указанные проекции на подложке не параллельны плоскости максимального сечения агрегатов и являются случайными и заниженными. Вместе с тем сравнение значений 5гр и удельной поверхности, измеренной методом низкотемпературной адсорбции, позволяет установить внутреннюю пористую структуру сажевых агрегатов. Анизометричность сажевых агрегатов К может быть вычислена по формуле [c.207]

В типичном масс-спектрометре проба вводится в вакуумную камеру в виде паров или газа. Следовательно, твердые вещества или очень высококипящие жидкости (с температурой кипения > 250°С), как правило, не могут быть подвергнуты анализу с использованием обычного масс-спектрометра. Давление внутри масс-спектрометра приблизительно в миллиард раз ниже нормального атмосферного давления, таким образом непрерывный ввод пробы при оп-1те-анализе представляет достаточно сложную техническую задачу. Для того чтобы поддержать низкое давление в масс-спектрометре без перегрузки его вакуумных насосов, необходимо использовать специальный ограничитель потока. Существует четыре способа подключения масс-спектрометра к котро-лируемым технологическим линиям капиллярный ввод, молекулярное натекание, пористая прокладка и мембранное соединение. После того как проба введена в масс-спектрометр, она ионизируется в ионизационной камере. Наиболее общий метод ионизации — ионизащя электронным ударом. Следующей стадией за ионизацией молекул пробы является разделение заряженных частиц в соответствии с их массой. Эта стадия в приборе выполняется в масс-анализаторе. Различают два основных типа масс-анализаторов, используемых в масс-спектрометрах для промышленного анализа магнитные и квадрупольные масс-анализаторы [16.4-32,16.4-33]. Магнитные анализаторы обычно дают наиболее стабильные показания. Масс-спектрометры, способные проводить измерения ионов с массой более чем 200 атомных единиц массы (а.е.м.), обычно имеют квадрупольные анализаторы, поскольку они менее дорогие и более компактные по сравнению с магнитными анализаторами. [c.661]

Большинство методов, используемых электрохимиками для определения пористости и поверхности электродов, не являются методами in situ. Хотя эти методы и обладают высокой точностью, они не отражают с той же степенью точности истинную морфологию электродов, поскольку измерения проводятся в условиях, отличных от тех, в которых работают электроды. Следовательно, полученные величины больше всего подходят для сравнения сходных электродов с одними и теми же электролитами. Большинство из этих методов являются разрушающими в том смысле, что в процессе измерения происходит изменение морфологии или химии электродов. Лишь некоторые из них относятся к неразрушающим, что позволяет изучать влияние электрохимического использования электродов на их физические свойства. [c.301]

Информация о поверхности и пористости образцов может быть получена путем измерения воздушной проницаемости. Эти измерения относительно удобны, просты, не требуют много времени и материалов, но они не дают точности, присущей адсорбционным измерениям. Более того, поскольку в действительности измеряется проницаемость слоя, то надежность полученной оценки удельной поверхности зависит от надежности принятых уравнений. Этот метод позволяет провести сравнение образцов из одинаковых материалов и по этой причине часто используется для контроля исходных материалов. При сравнении образцов, сильно различающихся по размеру или по форме пор, можно получить аномальные результаты поэтому интерпретировать результаты измерения приницаемости следует с большой осторожностью. Для получения воспроизводимых результатов может оказаться необходимой некоторая подготовка образцов, например просеивание для удаления крупных частиц. [c.371]

Метод Дерягина 16] в отличие от метода Козени—Кармана основан на измерении сопротив.я[ения течению через пористое тело разреженного воздуха при молекулярном или кнуд-сеновском режиме [85—88]. Иначе говоря, применим к пористым материалам, диаметр пор которых меньше длины свободного пробега молекул газа, т. е. когда движение отдельных молекул в порах взаимно независимо и столкновения их друг с другом крайне редки по сравнению с ударами о стенки пор. [c.125]

Для тех твердых тел, в которых трещины или капилляры имеют размеры, достаточно большие по сравнению с размерами молекул адсорбата, не только нет никакой причины сомневаться в применимости для измерения поверхности методов газовой адсорбции, например метода БЭТ, но подобные методы, вероятно, являются наиболее пригодными. Линейный отрезок изотермы, построенной в координатах БЭТ, соответствует в среднем адсорбции не более чем 2—3 слоев молекул, следовательно, вгюлне оправдано применение обычного метода адсорбции азота для твердых тел, имеющих поры диаметром больше 50 Л. Некоторое затруднение возникает в связи с положением о том, что величина адсорбции для непористых твердых тел слагается из количеств, соответствующих отдельным слоям, число которых бесконечно, в то время как в присутствии пор, определяющих основное количество адсорбированного вещества, суммирование должно быть ограничено п слоями, где п — небольшое число. Однако, так как п в среднем невелико для плоской поверхности, нет никаких причин применять какое-либо иное уравнение вместо уравнения (5) для пористых тел, если диаметр пор в 6—7 раз больше диаметра молекулы азота. [c.136]

InSb и T. Д. [18]. Наиболее систематические измерения проводились с дегидрированием ИЗ0-С3Н7ОН. Попытки некоторых авторов установить количественное соответствие между величинами электропроводности и каталитической активности не дали положительного результата, что естественно, учитывая, что большинство катализаторов изучалось в виде порошков и пористых масс, для которых физический смысл измеряемых а и Еа не ясен, и эти величины очень чувствительны к примесям и к составу газовой атмосферы. Несколько более определенны результаты сравнения полупроводников с р- и п-полупроводимостью. По-видимому, для определенных реакций можно говорить о некотором преимуществе р-полупро-водников. В частности, Шваб с сотрудниками в нескольких случаях нашли что на -полупроводниках энергия активации выше, чем на р-полупровод-никах, на величину энергии активации их собственно полупроводимости Eg, реже на 2Еа [17]. Сходное различие в значениях Е наблюдалось в опытах В. М. Фролова с п- и р-германием при определенном методе тренировки катализатора [19]. Однако эти зависимости требуют детальной проверки в более строгих условиях, тем более, что из-за компенсационных эффектов сильные изменения Е ат могут не сопровождаться сколько-нибудь эквивалентным изменением констант скоростей. [c.34]

Следует отметить, что для каждого из трех уравнений принималась различная кривизна пор. Исходя из этого, необходимо определять соотношение между ёе и е так, чтобы уравнения (П-66) и (П-67) были разрешимы. При этом обычном подходе надо использовать данные по измерению пористости с помощью ртутного поромера, из которых можно получить соотношение между е и е- Тогда любые расхождения могут быть отнесены за счет порометрического метода. В действительности же модель параллельных капилляров для интерпретации порометрической кривой нисколько не хуже и не лучше, чем при выводе уравнений (П-66) и (П-67). По мнению автора, уравнения (П-66) — (П-68) могут быть использованы наряду с данными измерения пор ртутным порометром для того, чтобы служить в качестве эталона для сравнения результатов. Этот вопрос еще будет рассмотрен в разд. 3, В-а. [c.105]

В связи с этим в настоящей работе было исследовано анодное поведение кобальта в растворах ацетатов потенциостатическим методом с помощью потенциостата марки ЦЛА-П5611. Опыты проводились в обычной электрохимической ячейке с пористой стеклянной диафрагмой, разделяющей анодное и катодное пространство, в атмосфере гелия Барботаж гелием обеспечивал перемешивание раствора и удаление из раствора кислорода. Исследуемый электрод был изготовлен из кобальта (99,99). Электроды с рабочей поверхностью 0,5—1 см полировались и припаивались к медному токо-подводу. Неработающие поверхности электродов тщательно покрывались перхлорвиниловым лаком и высушивались на воздухе в течение /нескольких часов. Электродом сравнения служил каломельный электрод. Исследования проводились в ацетатных растворах в интервале pH = 2 -ч- 12,7. Ацетатные растворы приготовлялись из ацетата натрия, уксусной кислоты и едкого натра марки ч путем растворения их в дистиллированной воде в такой пропорции, чтобы [СН3СОО" ] = 1 моль л. Измерение pH исследуемых растворов производилось на ламповом рН-метре марки ЛПУ-01. Воздушно-окисленный кобальтовый электрод погружался в исследуемый раствор и в течение некоторого времени выдерживался без тока. Снятие поляризационной кривой начиналось от потенциала, при котором сила тока равнялась нулю. В щелочных растворах кобальтовый электрод перед началом снятия поляризационной кривой катодно активировался в течение 1 ч при потенциале 1,25 в. Потенциал изменялся со скоростью 1 е/ч- [c.28]

Приведенных нами данных вполне достаточно, чтобы прийти к выводу об ограниченной роли соотношения между объемом пор и величиной поверхности при детальном определении геометрии пор в пористом материале. При этом следует подчеркнуть два момента 1) оценка точных значений ир и 5 на основании экспериментальных данных осуществляется путем в некоторой степени произвольного выбора на изотерме точек, соответствующих полному заполнению пор и завершению образования сплошного монослоя на всей поверхности и 2) найденное геометрически отношение 2ир18 не дает возможности охарактеризовать специфику пористой структуры. Несмотря на эти недостатки, рассмотренный метод определения среднего размера по результатам измерений объема пор и величины поверхности может иметь некоторое значение. Основной недостаток этого метода заключается в том, что с его помощью нельзя точно определить геометрию пор. Тем не менее если допустить, что полученная таким образом величина представляет собой эффективный радиус пор, то модель пор, в соответствии с которой капилляры эквивалентны вписанным цилиндрам, окажется не слишком плохой по сравнению с тем решением этой задачи, которое получают исходя из результатов определения скоростей химических реакций в пористых катализаторах. [c.186]

Искажение вольтамперограмм может происходить не только -за омического фактора ячейки, но и под влиянием остаточных Ягврков. Природа остаточных токов и их влияние на точность измерений достаточно подробно изучены [37]. В составе остаточного тока, как известно, выделяют емкостную и фарадеевскую составляющие, соотношение между которыми зависит от условий микроэлектролиза, т. е. способа регистрации вольтамперограммы. Емкостный ток преобладает в случае электродов с переменной поверхностью (например, р.к.э.). При использовании твердых электродов и особенно в методах с устранением емкостного тока [38, 391 доминирует фарадеевская составляющая остаточного тока. Не-воснроизводимость величины остаточного тока и наклона линии остаточного тока в области регистрации вольтамперограммы и является причиной ошибок в измерениях. Отмечая сложный состав остаточного тока, авторы работы [37] обращают внимание на важность тщательной очистки растворителей от возможных загрязнений, а также на необходимость применения пористых перегородок, отделяющих электрод сравнения от анализируемого раствора, чтобы предотвратить попадание в катодное пространство продуктов реакции на аноде. [c.17]

Поэтому весьма полезным является метод изучения пористой структуры с помощью выдавливания смачивающей жидкости иепосредственно из активного слоя двух(. лойного [33] или трехсдгойпого [34] пористого электрода. Хотя эта методика применилш лишь при давлениях ниже давления пробулькивания газа через запорный слой, она имеет ряд преимуществ но сравнению с методом ртутной порометрии. С помощью выдавливания жидкости можно изучать явление капиллярного гистерезиса и проводить измерения непосредственно на пористом электроде в условиях его экс-илуатации, в том числе и иод током. [c.285]

Ультрафильтрационные мембраны также могут рассматриваться как пористые мембраны. Однако их структура существенно более асимметрична по сравнению со структурой микрофильтрационных мембран. Ультрафильтрационные мембраны состоят из тонкого верхнего слоя, находящегося на пористой подложке, причем сопротивление массопереносу почти полностью определяется верхним слоем. По этой причине определение характеристик ультрафильтрационных мембран включает характеристику верхнего слоя, его толщины, распределения пор по размерам и поверхностной пористости. Для ультрафильтрационных мембран типичны поры диаметром от 20 до 1000А. В связи с малостью размеров пор для определения характеристик ультрафильтрационных мембран непригодны методы, используемые для исследования микрофильтрационных мембран. Так, разрешение обычного сканирующего микроскопа, как правило, недостаточно для надежного определения размеров пор верхнего слоя. По этой же причине нельзя использовать и методы точки пузырька и ртутной порометрии, поскольку малые размеры пор требуют приложения высоких давлений, которые могут вызвать разрушение мембраны. Но измерения проницаемости можно использовать, однако, с другими типами растворенных веществ. Ниже мы обсудим следующие методы определения характеристик ультраьфильтрационных мембран [c.180]