Изобара адсорбции определение

Результаты, полученные в условиях высокотемпературного опыта, отличались от общепринятых представлений об адсорбционном процессе. Количество адсорбированного вещества после некоторого значения температуры начинает увеличиваться с ее ростом и, достигая при определенной температуре своего максимума, вновь уменьшается в соответствии с общепринятыми представлениями о физической адсорбции. Эти закономерности отчетливо можно проследить по изобарам адсорбции исследуемых веществ, построенным при значении относительного давления 0,02 и представ- [c.288]

При этом обычно под значением Г понимают не избыток вещества, как это следует из определения, данного выше, а непосредственно количество газа, поглощенного адсорбентом вследствие значительного превышения концентрации газа у поверхности. Это количество относится к кубическому сантиметру или грамму адсорбента. В тех случаях, когда известна поверхность адсорбента, величина Г может быть отнесена к единице поверхности. Зависимость Г С) при постоянной температуре называется изотермой, а Г = (Т) при постоянном давлении — изобарой адсорбции. [c.295]

Классические исследования хемосорбции были посвящены определению изотерм и изобар адсорбции. Хемосорбцию газа обычно изучают путем наблюдения за падением давления в системе с постоянным объемом или по поглощению газа при постоянном давлении. Эти методы являются общепринятыми, и методика этих измерений непрерывно совершенствуется. Хотя измерения при постоянном объеме часто бывают проще, но при определении скоростей хемосорбции лучше проводить исследования при постоянном давлении. В литературе описаны многочисленные способы поддержания в системе постоянного давления [22]. Удобным методом, соединяющим достоинства обоих вышеописанных способов, является применение микровесов [23], при помощи которых можно точно измерить количество газа, хемосорбированного на очень малых образцах адсорбента. При этом количество поглощенного газа даже при [c.490]

Поскольку величина поверхности твердого тела обязательно входит в уравнения изотерм или изобар адсорбции, на измерении последних может быть основан метод определения удельной поверхности. Однако от принятых нами гипотез, касающихся механизма адсорбции, будет зависеть Л-о, как именно будет входить величина поверхности в уравнения изотерм или изобар. [c.21]

Несомненно, наиболее удобно выражать экспериментально найденное адсорбционное равновесие в виде изотермы адсорбции. Теоретическая обработка результатов адсорбции для некоторых принятых моделей обычно осуществляется на примере изотерм, а не изобар или изостер адсорбции. Однако изобары адсорбции оказываются полезными при выяснении вопроса о том, какое количество типов адсорбции имеет место в данной системе (см., например, рис. 5, а и 5, б). Изостеры адсорбции часто используются в тех случаях, когда определение теплот адсорбции проводится по данным адсорбционных измерений нри двух или больше температурах (см. разд. 3.2.8). [c.36]

Для практического применения адсорбционного процесса способность адсорбента поглощать определенный адсорбтив, так называемая адсорбционная способность, имеет решающее значение. Поэтому экспериментально определяется равновесная адсорбционная емкость при постоянной температуре как функция равновесной концентрации и соответственно парциального давления. Графическое изображение этой зависимости называется изотермой адсорбции. Для отдельных случаев представляет интерес также изобара адсорбции, т. е. температурная зависимость адсорбции при постоянном парциальном давлении (концентрации). [c.26]

Так как в обоих случаях теплоты адсорбции положительны, то при условии установления истинного адсорбционного равновесия с точки зрения термодинамики можно было бы ожидать, что на изобарах адсорбции не будет максимумов и эти изобары будут монотонно уменьшаться с повышением температуры. Часто наблюдаемые на изобарах максимумы следует приписать тому обстоятельству, что в условиях, когда одновременно протекают два типа адсорбции, за время опыта не удается достигнуть истинного равновесия. Максимум может появиться в том случае, если по отношению к одному типу адсорбции равновесие достигается, а по отношению к другому типу не достигается, при этом возрастание последней, т. е. неравновесной, адсорбции с температурой обусловлено увеличением скорости этого процесса. Только при температурах, лежащих выше определенного предела, при котором скорость неравновесной адсорбции становится настолько большой, что для этого процесса устанавливается истинное равновесие, изобары вновь принимают нормальный вид, т. е. уменьшаются с повышением температуры. [c.326]

В литературе имеется большой материал по определению изотерм, изобар и кривых теплоты адсорбции воды, спиртов, эфиров и олефинов. Однако только в редких случаях эти измерения проводились в условиях температур и степеней покрытия поверхности, которые характерны для катализа в стационарном состоянии поэтому их обзор не приводится. Совершенно недостаточно имеющихся данных [c.140]

Другое направление в изучении адсорбционного равновесия заключается в определении энергетических изменений, сопровождающих процесс адсорбции. Теплота, выделяющаяся при адсорбции, может быть измерена непосредственно калориметрически или может быть вычислена при помощи некоторых термодинамических формул из изотерм, изобар или изостер адсорбции. Теплоту адсорбции обычно выражают в кал (или ккал) на моль адсорбированного газа. [c.27]

Поверхность, приходящаяся на долю активного вещества в нанесенном катализаторе, может быть определена по избирательной хемосорбции некоторых веществ. Идея метода [9] основана на том, что при определенных температурах и давлениях некоторые вещества хорошо адсорбируются на одних фазах катализатора и практически не адсорбируются на других. Доказано, что существуют условия, при которых водород или кислород практически не адсорбируются на носителе, а только на металле. Такая селективная адсорбция позволила разработать методы определения поверхности металлов. В общем случае соотношение между адсорбцией на металле и носителе зависит от температуры и давления. На рис. 4 показаны изобары сорбции водорода на платине, силикагеле и оксиде алюминия [12]. Минимальная адсорбция на силикагеле наблюдается при 250 °С, а на оксиде алюминия при 300 °С. При высоких температурах адсорбция осложняется растворением водорода в металле (абсорбция). [c.30]

Количественный анализ закономерностей адсорбционно-десорб-ционных явлений обычно строится на основе изучения характера изотерм, изобар и изостер адсорбции. Изотерма адсорбции показывает, каким образом количество адсорбированного вещества зависит от равновесного давления данного газа при постоянной температуре. Изобара адсорбции выражает изменение количества адсорбированного вещества в зависимости от температуры Т при постоянном давлении. Изостера адсорбции выражает зависимость между равновесным давлением Р и температурой адсорбции Т для определенного количества адсорбированного газа V. [c.150]

Изотерма адсорбции показывает зависимость количества адсорбированной фазы от равновесного давления данного газа при постоянной температуре. Изобара адсорбции выражает связь количества адсорбированного вещества с температурой при постоянном давлении газа. Изостера адсорбции характеризует зависимость между равновесным давлением и температурой адсорбции для определенного ко- фичества сорбированного газа. [c.28]

Еще в 1956 г. впервые было установлено [2], что замена поверхностных гидроксильных групп силикагеля атомами фтора снижает адсорбцию как полярных, так и неполярных молекул. Впоследствии такая же зависимость была найдена для кремнеземов, модифицированных различными органическими радикалами [3, 6—8]. Характерные изобары адсорбции на модифицированных силикагелях с разной степенью замещения гидроксильных групп на органические радикалы (метоксильные) [14] представлены на рис. 1, на фторированных силикагелях на рис. 2 [15], а на аэросиле, модифицированном тетраметилхлорсиланом [6],— на рис. 3. По мере замещения поверхностных гидроксильных групп кремнезема органическими радикалами или фтором адсорбция паров как полярных, так и неполярных веществ уменьшается. Наиболее сильно это уменьшение выражено для паров воды, метанола, в меньшей мере для наров бензола и гептана и еще в меньшей степени для азота, криптона и аргона [5]. Предельные сорбционные объемы пор адсорбентов при этом мало изменяются, за исключением определенных по воде. [c.28]

В некоторых случаях, например, при определении условий процесса селективной адсорбции кислорода как примеси аргона наряду с определением изотерм адсорбции компонентов желательно определить также изобары адсорбции-десорбции. Чтобы выявить возможности применения отечественных синтетических цеолитов для адсорбционно-термической очистки аргона от кислорода и определить основные параметры этого процесса, в лаборатории кафедры глубокого охлаждения ЛТИХП в 1963 г. была сооружена опытная полупромышленная установка. На этой установке в лабораторных условиях можно исследовать различные типы цеолитов в широком интервале температур при значительном диапазоне изменения давлений как на режимах адсорбции чистых компонентов (снятие изобар), так и на режимах разделения бинарных и многокомпонентных смесей. [c.138]

Таким образом, прежде чем начать измерения, должен быть сопоставлен комплекс сорбционных свойств, присущих отдельным компонентам сложной системы на основе имеющихся литературных данных или постановкой специальных разведочных опытов. Резюмирование этих данных удобно делать, как было сказано, на основе сопоставления изобар адсорбции. При этом имеется возможность оценить роль главных из перечисленных факторов и решить вопрос о выборе оптимальных условий определения. Подобный полный анализ сорбционных данных для широкого интервала температур и давлений, к сожалению, в настоящее время практически невозможен из-за отсутствия не только исчерпывающих, но зачастую даже минимальных справочных адсорбционных данных, а получение этих данных потребовало бы постановки обширных предварительных исследований. Поэтому исследователи ограничиваются обычно получением только самых необходимых предварительных данных об адсорбционных свойствах системы. Выбор условий, сделанный на основе использования ограниченных адсорбционных данных, часто не является самым лучшим. В этом отношении весьма перспективным является применение быстрых хроматографических методов, используя которые можно было бы в короткие сроки оценить возможности различных адсорбатов и выбрать оптимальные условия измерений. [c.215]

ДЛЯ одного из компонентов смеси при постоянном содержании второго компонента в системе, т. е. в адсорбированной и газовой фазах. С целью определения изотерм адсорбции смеси газов были построены изобары адсорбции по методу, приведенному в работах Беринга и сотрудников [9], что позволило построить сечения изотерм адсорбции смеси газов плоскостями асо,=соп81 и ахе=сон81. Для иллюстрации полученных результатов на рис. 2 представлены сечения изотерм адсорбции смеси СОа+Хе плоскостями охе=сопз1 ДЛЯ четырех исследованных адсорбентов. [c.163]

Для описания адсорбционного равновесия в настоящее время широко используются уравнения, базирующиеся на различных представлениях о механизме адсорбции, связывающие адсорбционную способность с пористой структурой адсорбента и физико-химические свойства адсорбтива. Эти уравнения имеют различную математическую форму. Наибольшее распространение при расчете адсорбционного равновесия в настоящее время получили уравнения Фрейндлиха, Лангмюра, Дубинина — Радушкевича. Дубинина — Астахова и уравнение Кисарова [3]. Рассчитанные по ним величины адсорбции удовлетворительно согласуются с опытными данными лишь в определенной области заполнения адсорбционного пространства. Поэтому прежде чем использовать уравнение изотермы адсорбции для исследования процесса методами математического модели]зования, необходимо осуществить проверку на достоверность выбранного уравнения экспериментальным данным си-. стемы адсорбент —адсорбтив в исследуемой области. В автоматизированной системе обработки экспериментальных данных по адсорбционному равновесию в качестве основных уравнений изотерм адсорбции приняты указанные выше уравнения, точность которых во всем диапазоне равновесных концентраций и температур оценивалась на основании критерия Фишера. Различные способы экспериментального получения данных по адсорбционному равновесию, а также расчет адсорбционных процессов предполагают необходимость получения изобар и нзостер. В данной автоматизированной системе указанные характеристики получаются расчетом на основе заданного уравнения состояния адсорбируемой фазы. Если для взятой пары адсорбент — адсорбат изотерма отсутствует, однако имеется изотерма на стандартном веществе (бензол), автоматизированная система располагает возможностью расчета искомой изотермы на основе коэффициента аффинности [6], его расчета с использованием парахора или точного расчета на основе уравнения состояния. [c.228]

Величина обратимой адсорбции зависит от различных факторов, причем эта зависимость может быть установлена следующими способами 1) определением адсорбированных количеств при разных температурах и постоянном давлении изобары)-, 2) сравнением давлений при разных температурах и при постоян Ом количестве адсорбированного вещества изсстеры.) и 3) определением количеств, адсорбированных при разных давлениях и постоянной температуре изотермы). Последний способ применяется чаще всего. [c.95]

Впервые на принципиальную возможность определения изотерм адсорбции по выходной хроматографической кривой указал Вильсон . Позднее Де Во показал, что изотерме типа I по классификации БЭТ (вогнутой по отношению к оси лавления) соответствует хроматограмма с резко очерченной передней границей и размытой задней, в то время как изотерме типа И (выпуклой к оси давлений) соответствует хроматограмма с размытой передней и резкой задней. В случае линейной изотермы пик симметричен. Возможность использования десорбционных хроматографических кривых для получения изотерм адсорбции газов была показана Викке и несколько позднее —Рогинским и Яновским изучавшими механизм проявления хроматографической полосы на составной колонке. Было пoкaзaнo что кривые распределения адсорбированного вещества (этилен, пропилен) по слою адсорбента (уголь) являются равновесными. В 1951 г. Яновским была предложена методика графической обработки семейства десорбционных кривых для построения изотерм, изобар и изостер адсорбции. Грегг и Сток для адсорбентов, принадлежащих всем пяти структурным типам по классификации БЭТ, показали возможность применения основного уравнения равновесной хроматографии для расчета изотерм адсорбции по выходной (передней или задней) хроматографической кривой. Полученные изотермы н-пентана, н-гексана, циклогексана и бензола на различных силикагелях при 25° в пределах точности эксперимента, совпадают с изотермами, снятыми весовым методом с применением электромагнитных адсорбционных весов (рис. 2). Недостатком метода Грегга и Стока является необходимость предварительного насыщения колонки парами вещества, используемого в качестве адсорбата. Указанного недостатка лишен импульсный метод определения [c.26]

После измерения изобар температуру катализатора снижали до комнатной. После этого начинали проводить измерения по десорбции. Для некоторых катализаторов определяли энергию активации десорбции. После опыта при комнатной температуре температуру катализаторов ступенчато повышали и при каждой температуре проводили аналогичные опыты по десорбции. Энергии активации десорбции, найденные для ZnO(I), VgOg и FejOg, приведены в табл. 1. Результаты опытов по десорбции для ZnO, СгаОд и VjOg представлены на рис. 2. Видно, что десорбируемое количество проходит через максимум при некоторой определенной температуре, например при 100 С для ZnO. На основании этих данных можно предположить, что, наряду с физической адсорбцией, происходит также хемосорбция. Было найдено что энергия активации десорбции, измеренная при температурах ниже О С, равна примерно 10 ккал моль или меньше, что соответствует [c.405]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология