Определение поверхности методом теплот смачивания

Удельную поверхность можно также определить на основе данных по абсорбции либо газов (метод БЭТ определения удельной поверхности [138]), либо красителей (в частности, метиленового голубого), или по теплоте смачивания поверхности [321]. Некоторые из этих методов позволяют найти полную удельную поверхность частиц, включая и внутреннюю поверхность, даже если размеры пор частиц не превышают нескольких нанометров. Применение этих методов для частиц с сильно развитой поверхностью (например частиц угля в дыме) может привести к неточности в определении удельной поверхности. [c.96]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания имеет ряд преимуществ перед методом, использующим адсорбцию газов. [c.341]

Для оценки удельной поверхности, а с ее помощью и размеров частиц часто применяется адсорбция растворенного вещества из раствора, особенно адсорбция красителей. При более простой по сравнению с адсорбцией газов экспериментальной постановке этого метода его теоретическое рассмотрение настолько осложнено адсорбцией растворителя, что применимость этого метода значительно сужается. Детальные причины этого будут выяснены в гл. 7. Явления, происходящие на границе раздела между жидкостью и твердым телом, используются в методе определения удельной поверхности по теплоте смачивания. Этот метод трудно осуществим экспериментально, если удельная поверхность не достигает значительной величины, порядка десятков квадратных метров на грамм. Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания рассматривается в гл. 7. [c.34]

Преимущества и недостатки метода определения удельной поверхности по теплоте смачивания [c.341]

Во-вторых, при определении 5 по теплоте смачивания отпадают всякие осложнения и неопределенности, связанные с интерпретацией изотермы адсорбции (см. гл. 2—4). В этом методе сделано лишь единственное допущение, что /г имеет то же самое значение, что для стандартного образца. Следовательно, этот метод применим только к таким системам жидкость—твердое тело, для которых значение Н известно. В то же время метод определения удельной поверхности по адсорбции газов может быть применен для любых твердых тел, которые дают изотерму адсорбции II или IV типа с крутым подъемом при условии, что хемосорбция не происходит, а влияние микропор ничтожно мало или может быть как-то учтено. [c.341]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания удобен для некоторых твердых тел с вышеуказанными ограничениями. Для образцов с общей площадью поверхности менее 50 мР- необходимы прецизионный калориметр, большая тщательность и умение работать с ним для данной системы твердое тело — жидкость должно быть известно значение стандартной теплоты смачивания на квадратный сантиметр. При этом жидкость не должна растворять твердое тело, а возможная химическая реакция должна быть строго ограничена поверхностью твердого тела. Этот метод дает наиболее надежные результаты при сопоставлении площадей поверхности ряда образцов одного и того же твердого тела при допущении постоянства значений Ы для всех образцов при этом абсолютное значение /г может быть и неизвестным. [c.344]

Четвертая степень — определение абсолютных величин со требует независимых определений величины поверхности тщательно выбранных эталонных адсорбентов каким-либо точным независимым методом, например, методом теплот смачивания [3] и последующим точным измерением изотерм адсорбции разных адсорбатов. [c.89]

Удельная поверхность углей может составлять от долей квадратного метра до 400 м2 для ее определения используют изменение теплоты смачивания и метод низкотемпературной сорбции азота и аргона. [c.51]

Поскольку количество теплоты, выделяющейся при погружении в жидкость обезгаженного порошка, пропорционально смачиваемой поверхности, измерение теплоты смачивания позволяет быстро оценить относительные поверхности любых образцов из одного и того же материала. Этот метод, однако, имеет серьезные ограничения, связанные с тем, что для каждого типа твердого тела необходимо с помощью сравнения с каким-либо методом определения абсолютной поверхности находить теплоту смачивания единицы поверхности. [c.365]

Соблюдение этих требований — залог достоверности опре-деляемых поверхностей. Успех метода и гарантии его широкого применения состоит в том, что способ определения 5уд по теплоте смачивания прост по сравнению с методами адсорбции газов и паров и при известных д требует лишь одного измерения теплоты смачивания. Кроме того, в рассматриваемом методе исключены всякие осложнения и неопределенности, связанные с интерпретацией изотерм адсорбции и характером упаковки молекул на поверхности адсорбента. [c.135]

Важной экспериментально измеряемой величиной является теплота адсорбции. Непосредственно теплоту, выделяющуюся при приведении паров адсорбата в контакт с образцом, можно измерить с помощью калориметра, описанного Биби и др. [28]. Другой метод определения теплоты адсорбции предусматривает измерение теплоты смачивания в жидком адсорбате адсорбента, содержащего различные количества предварительно адсорбированного пара. Разность между теплотами смачивания при различных степенях заполнения поверхности непосредственно связана с интегральной теплотой адсорбции (см. гл. VII, разд. VII-ЗБ). Пример современного калориметра дан на рис. XIV-6 [29] (см. также [30]). В качестве чувствительного датчика температуры можно использовать кварцевый пьезоэлемент [31]. Наконец, адсорбцию из газовой фазы, как и адсорбцию из растворов, можно измерять хроматографическим методом [16]. [c.450]

Метод определения удельной поверхности по теплоте смачивания. При погружении порошка, поверхность которого покрыта монослоем из молекул жидкости, в избыток той же жидкости, выделяется теплота Q за счет реализации свободной поверхностной энергии границы жидкость — воздух Ев, причем количество теплоты пропорционально удельной поверхности порошка 5уд и может быть рассчитано по формуле [c.72]

Пористость каменных углей средней степени метаморфизма, вычисленная этим способом, обычно составляет 4—5 /о- Более точно пористость определяется различными методами измерения внутренней поверхности. Например, определения теплоты смачивания, сорбционной способности и пр. Поры углей имеют несколько структурных порядков и разделяются Веселовским [7, с. 19] на сле- [c.188]

Теплоту смачивания определяют для систем с развитой поверхностью (порошков и пористых тел). В расчете на 1 см поверхности она обычно находится в пределах от 2-10 2 до 2 10 Дж/см , хотя могут иметь место значительные колебания. Один из ранее практиковавшихся методов определения теплоты смачивания состоит в определении повышения уровня жидкости, расширяющейся при выделении теплоты смачивания, с одновременным контролем повышения температуры. [c.176]

Более совершенные методы, как, например, метод прямой калориметрии тонкоизмельченных (для увеличения поверхности соприкосновения) порошков или так называемый адсорбционный метод , получают в последнее время наибольшее распространение. В последнем определяют теплоты смачивания по давлению пара смачивающей жидкости, адсорбируемой на порошке при разных температурах. Теплота смачивания может быть критерием и для определения поверхностного натяжения. [c.177]

Следует отметить, что в практике весьма часто применяют другой метод измерения о — по теплоте смачивания сухого адсорбента. Для определения внутренней поверхности метод является весьма нестрогим и может использоваться лишь для сравнительной оценки относительных величин 5о объектов, одинаковых по природе, но обладающих различной дисперсностью. [c.158]

В этой книге мы хотели показать, как данные адсорбции на мелкозернистых и пористых твердых телах используются для определения их удельной поверхности и распределения пор по размерам. Большая часть книги посвящена методу Брунауэра— Эммета—Теллера (БЭТ) определения удельной поверхности и применению уравнения Кельвина для расчета распределения пор по размерам. Необходимая доля внимания уделена также и другим хорошо известным методам оценки удельной поверхности по данным измерений величины адсорбции, а именно методам, в основу которых положены адсорбция из растворов, теплота смачивания, хемосорбция, и методу, основанному на применении уравнения адсорбции Гиббса к адсорбции газов. [c.7]

Интересен калориметрический метод определения удельной поверхности, основанный на измерении теплоты смачивания. Поскольку интегральная теплота адсорбции, а также теплота смачивания пропорциональны удельной поверхности, то [c.50]

Насытив исследуемый адсорбент парами смачивающей жидкости (в вакуумных условиях) при определенном h и измерив теплоту смачивания Qh, можно определить удельную поверхность — s = qh/E . Этим методом можно определять удельные поверхности и непористых адсорбентов, что гарантирует от возможных ошибок абсолютного метода Гаркинса и Джуры, неизбежных вследствие выключения части поверхности в зонах контакта частиц, особенно высокодисперсных порошков, при неконтролируемом насыщении их парами смачивающей жидкости вблизи h = i. [c.142]

Абсолютный метод Гаркинса и Джура (ГД) [21] основан на предварительном образовании на поверхности непористых диспергированных тел толстых адсорбционных слоев в результате адсорбции пара при высоких относительных давлениях и на последующем калориметрическом определении теплоты смачивания Q . В этом случае свойства поверхности адсорбционной пленки практически тождественны со свойствами поверхности объемной жидкой фазы и характеризуются полной поверхностной энергией е. Тогда удельная поверхность адсорбционной пленки, практически равная удельной поверхности дисперсного тела, если размеры его частиц не слишком малы, выразится уравнением [c.258]

Для определения удельной поверхности теплоту смачивания можно использовать при том условии, что ее значение на единицу поверхности известно заранее. Результаты во многом зависят от исходного состояния поверхности, особенно от количества предварительно адсорбированной воды, поэтому необходима тщательная стандартизация процедуры измерения. В целом этот способ уступает методам адсорбции газов и часто требует довольно сложного оборудования. [c.359]

Помимо визуальных и адсорбционных методов поверхность может быть определена измерением скорости растворения, теплот смачивания, проницаемости и теплопроводности она может быть также оценена с помощью оптических методов и методом диффракции рентгеновских лучей. Эти методы кратко обсуждаются в настоящей главе. Литература об определении поверхности и размеров частиц столь обширна, что о подробном ее обсуждении и изложении здесь не может быть и речи. [c.368]

Определение поверхности по теплоте смачивания (абсолютный метод Харкинса - Юра) [c.365]

В случае однокомпонентной жидкой среды используется совершенно иной метод определения удельной поверхности. Он состоит в определении количества тепла, выделяемого при погружении твердого тела в чистую жидкость, т. е. в определении теплоты смачивания. Это количество тепла пропорционально удельной поверхности различных образцов твердого тела, и его можно использовать для сопоставления удельных поверхностей различных образцов одинаковой химической природы. Если известна теплота смачивания твердого тела, соответствующая единице поверхности, то для определения абсолютных значений удельной поверхности может быть использована теплота смачивания, отнесенная к одному грамму твердого тела. В настоящее время трудности калориметрических измерений в значительной степени преодолены, и поэтому метод определения удельной поверхности по теплотам смачивания становится весьма перспективным он будет подробно рассмотрен в разд. 7.2. [c.312]

Гаркинс и Юра на основе измерений теплот смачивания разработали абсолютный , как они его называют, метод определения удельных поверхностей ненористых порошков. Порошок непористого адсорбента помещают в ампулах в атмосферу насыщенного водяного пара и выдерживают до равновесия, после чего ампулы Отпаивают и помещают в чувствительный электрический калориметр, в котором определяют теплоту смачивания водой. [c.176]

Многие авторы для определения удельной поверхности адсорбентов использовали теплоты смачивания. Нэтрик и Гримм сделали попытку определения удельной поверхности силикагеля, допустив, что его поверхность покрыта пленкой конституционной воды, имеющей нормальное значение полной поверхностной энергии обычной жидкой воды, т. е. 118.5 эрг/см . Разделив измеренную в калориметре теплоту смачивания водой сухого силикагеля на эту величину, Пэтрик и Гримм получили удельную поверхность. Очевидно, что сделанное допущение является весьма грубым приближением, пригодным лишь для оценки порядка величины удельной поверхности. Бартелл и Фу пытались учесть влияние природы поверхности твердого тела, введя величины так называемых адхезионных констант. Методы их определения и вычисления по ним удельных поверхностей из теплот смачивания подробно рассмотрены нами в обзорной статье о работе и теплоте адсорбции жидкостей , поэтому здесь мы не будем на этом останавливаться. [c.176]

В противоположность методу адсорбции газов, метод теплот смачивания не требует никаких предположений относительно упаковки молекул на поверхности адсорбента. С другой стороны, этот метод требует некоторых иных предположений, вносящих элементы недостоверности. В первую очередь предполагается, что поры между частицами порошка, служащие капиллярными трубками, остаются постоянными по своим размерам в течение трех определений давлений вытеснения. Мак-Бэном было установлено, что это не совсем верно. Затем при выводе уравнения (16) предполагается, что К а не зависит от температуры. Поскольку, согласно уравнению (17), зависит от трех величин [c.417]

Основным недостатком метода является его большая сложность, в особенности по сравнению с методом адсорбции газов. Тем не менее, поскольку метод теплот смачивания дает вполне точные величины поверхностей, представляло бы интерес сравнение этих двух методов при применении одного и того же адсорбента для сбоих определений, [c.418]

Поэтому мы полагаем, что использование сравнительного метода для определения (о позволит сделать определение удельной поверхности по методу БЭТ более точным. Дальнейшее развитие этих работ должно состоять в постановке прецизионных измерений независимыми методами удельной поверхности щательно выбранных эталонов. В настоящей работе исходным эталоном служил образец, изученный почти 40 лет назад. Мы убеждены, что, используя современную экспериментальную технику, можно значительно усовершенствовать абсолютный метод теплот смачивания и с его помощью намного точнее изучить выбранные эталоны и, значит, получить более точные значения молекулярных площадей. Одна из первых работ в этом направлении сделана недавно Роукероллом и сотрудниками [11J. [c.60]

Определение yдeJ ьнoй поверхности пористых объектов — задача довольно сложная. Существует ряд методов оценки удельной поверхности по адсорбции газов, паров или растворенных веществ, по теплоте смачивания, по скорости растворения и др. [c.72]

Цеттльмойер, Чессик и Техеурекджан [664] открыли, что для образования центров кристаллизации льда, или первого этапа формирования дождевых капель в облаке, оказываются активными частицы кремнезема диаметром 30—100 нм при условии, что поверхность таких частиц состоит из мозаично расположенных на ней участков, представляющих собой гидрофильные пятна на гидрофобной поверхности. Гидрофобные участки этой поверхности должны составлять около 20—30 % Взаимодействие пара воды с поверхностями различных твердых оксидов было объяснено благодаря проведенным исследованиям методами калориметрии с определением теплот смачивания, измерения диэлектрических потерь и отражательной ИК-спектроскопии [665]. [c.833]

Поднятый в работе Дубинина вопрос об определении удельной поверхности пористых адсорбентов, одновременно содержащих мезо- и микропоры, как мне кажется, можно решить путем измерения теплот смачивания образца более слабо адсорбирующейся жидкостью, чем жидкость, предадсорбированная на этом образце. Неудача для этой же цели ЦР-жв-тода, который дает сильно завышенную поверхность для мезонор, думаю, объясняется небольшой дополнительной адсорбцией в микропорах нри больших h. По-видимому, i/F-метод можно исправить , исследуя изотерму адсорбции на предадсорбированном образце, применив в качестве адсорбатов взаимно нерастворимые жидкости, причем предадсорби-руя более сильно адсорбирующуюся жидкость. [c.142]

В предыдуигих главах описан ряд методов оценки свободной, или полной, поверхностной энергии твердых тел. Обычно при использовании этих методов необходимо знать удельную поверхность исследуемого образца, определенную каким-нибудь независимым способом. И наоборот, если удалось оценить удельные термодинамические величины, эти методы можно применять для нахождения удельной поверхности. Это относится, в частности, к методам измерения теплоты растворения (см. гл. V, разд. V-55), теплоты смачивания (гл. VII, разд. VII-3A) илп увеличения растворимости (гл. VII, разд. VII-2) порошков. [c.418]

Рассмотренный выше общий метод, т. е. сравнение экспериментально найденных тенлот смачивания с известной теплотой смачивания, отнесенной к одному квадратному сантиметру, обсуждается и принимается многими авторами [5—7]. Величину Esv—Esl можно оценить, например, по адсорбционным данным или по так называемой пзосте-рической теплоте адсорбции (см. гл. XIV, разд. XIV-12Б). Во многих случаях, когда достаточно знать лишь приблизительную относительную удельную поверхность (как например, при определении характеристик углей и других природных продуктов), метод определения теплоты смачивания вполне пригоден [8]. Петика и др. [9] подчеркивают, однако, что для микропористых адсорбентов удельные поверхности, определенные из теплот смачивания и изотерм адсорбции, могут быть совершенно различными. [c.418]

Следовательно, поверхность пленки можно определить и из калориметрических измерений, разделив теплоту смачивания несущего эту пленку адсорбента на полную поверхностную энергию жидкости е . Этот метод определения поверхности пленки в и о р а х в известной степени аналогичен абсолютному методу определения поверхности пленки на н е и о р и-с т ы X адсорбентах, предложенному Гаркинсом и Юра , но содержит отмеченные выше допущения, от которых свободен случай смачивания ненористых адсорбентов. [c.189]

Изученные нами образцы гелей кремнекислоты при исследовании как рентгеновским, так и электронографическим методами показали аморфное строение. На такой неупорядоченной структуре можно было ожидать большего разнообразия типов участков, и полученные результаты были неожиданными. Мало понятным при современном знании этого вопроса является и факт изменения значения дифференхшальных теплот смачивания при переходе от одного образна геля к другому. Если постоянство этих значений связано с образованием определенных группировок молекул кремневой кислоты, что ведет к возникновению энергетических однородных участков на поверхности, то эти участки должны были бы повторяться при переходе от одного типа геля к другому. [c.448]

Для изучения величины поверхности и пористой структуры твердых тел применяют метод адсорбции паров и газов. Этот метод наиболее точен и относительно прост в экспериментальном оформлении по сравнению с другими (например, методом электронной микро скооии, определением теплот смачивания, теплопроводности и др.). [c.44]

Однако в некоторых случаях требуется вводить в уравнение поправочный коэффициент (1,2 - 1,5), так как при. сопосгавлеяии величин поверхностей, определенных адсорбционным методом и по теплотам смачивания (абсолютный метод), наблюдается некоторое ра.схожденве. [c.51]

О — длина ребра частицы, имеюш ей форму кубика 6 — угол между падающим и рассеянным лучами Ь — константа, характеризующая геометрию прибора. Полнун) поверхность пористых тел определяют также методом теплопроводности, измерением скорости растворения дисперсной системы, определением теплоты смачивания, проницаемости, методом адсорбции красителей, с помощью радиоактивных индикаторов, электролитическим и интерференционным методами. Для быстрой оценки полной поверхности пористых тел используют методы газовой хроматографии (см. Хроматографический анализ). [c.372]