Поверхность адсорбента внешняя

Важной характеристикой адсорбентов является активность (емкость), оцениваемая массой адсорбированного вещества, приходящейся на единицу массы адсорбента в условиях равновесия. Зависимость между активностью и парциальным давлением или концентрацией вещества в смеси при определенной температуре называют изотермой адсорбции (рис. 8). Одним из важных показателей, характеризующих процесс адсорбции и определяющих размеры аппарата, является скорость адсорбции, которая зависит от скорости трех стадий процесса подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия поглощения вещества поверхностью адсорбента. Скорость адсорбции обычно лимитируют внешняя или внутренняя диффузии или сразу обе стадии. Адсорбции способствует понижение температуры, а для газов — повышение давления. Удалению адсорбированных компонентов из адсорбента (десорбции) способствует повышение температуры и для газовых смесей — понижение давления. [c.22]

В общем случае скорость процесса адсорбции определяется скоростями следующих основных стадий 1) подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия 2) перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия 3) собственно адсорбции. [c.278]

Во-вторых, по известному из опыта значению адсорбции а (в моль/кг), молярному объему Ут конденсата и удельной поверхности адсорбента 5 можно найти толщину слоя конденсата 6=аУт/5, находящегося в равновесии с паром при давлении р. Потенциал е, вычисленный при данном давлении, равен адсорбционному потенциалу на внешней границе слоя, т. е. на расстоянии от поверхности (рис. 20). Плоскость, на которой адсорбционный потенциал одинаков, называется эквипотенциальной. [c.41]

Подбором структуры нор и химии поверхности адсорбента, а также оптимальных условий элюирования можно осуществить концентрирование и очистку биополимеров методами адсорбционной и (или) ситовой хроматографии. В последнем случае крайне важно устранить сильную адсорбцию белков и вирусов на внешней поверхности макропористых зерен. [c.343]

Применение порошкообразных активных углей для извлечения растворенных органических загрязнений из сточных вод до недавнего времени было ограниченным, поскольку отсутствовала экономически выгодная технология регенерации тонкодисперсного адсорбента. С решением этой технической задачи в начале 70-х годов наметилось заметное расширение использования порошкообразных активных углей на промышленных установках очистки сточных вод. Это объясняется рядом преимуществ порошкообразных углей перед гранулированными адсорбентами, в частности, более низкой стоимостью порошкообразных активных углей, составляющей от Д до /а стоимости гранулированных, а также более быстрой скоростью поглощения растворенных веществ, что обусловлено сокращением пути внутренней диффузии органических молекул и увеличением внешней поверхности адсорбента следует отметить и удобство гидравлической транспортировки водной суспензии порошкообразных углей в системах очистки сточных вод. [c.174]

Количество адсорбированного вещества зависит от величины поверхности адсорбента и внешних условий — температуры, давления и концентрации. Часто применяющимися адсорбентами являются древесный или костяной уголь, некоторые сорта глин, силикагель (высушенный осадок кремниевой кислоты), гидроокись алюминия и т. п. [c.87]

Процесс адсорбции слагается из следующих стадий а) подвода вещества к внешней поверхности зерен адсорбента — внешней диффузии, б) перемещения вещества внутри зерен — внутренней диффузии и в) собственно адсорбции. [c.190]

На внешней удельной поверхности кристалла молекулярных сит может происходить адсорбция любых молекул, независимо от их размеров, в то время как внутренние поверхности доступны только для молекул, размеры которых достаточно малы для прохождения через поры адсорбента. Внешняя поверхность составляет лишь около 1% от общей удельной. поверхности. Поэтому вещества, размеры молекул которых слишком велики для адсорбции на внутренних поверхностях, обычно адсорбируются на внешней поверхности в количестве 0,2—1% вес. [c.205]

Изотермы адсорбции к-пентана, представленные на рис. 20,1, имеют обычный характер изотерм физической адсорбции. В то же время адсорбция изопентана, которая связана с поглощением на внешней поверхности адсорбента и во вторичной пористой структуре, при температурах 20—60 °С не превышает 1 г/100 г. Адсорбционная способность цеолита СаА при 20—60 °С достигает уже нри 1,33 кПа (10 мм рт. ст.) 9—10 г/100 г — величины, близкой к максимальной активности (11—12 г/100 г). В тех же условиях изопентана сорбируется менее 0,3 г/100 г при давлении 39,9 кПа (300 мм рт. ст.) адсорбционная способность по изопентану не превышает 0,8 г/100 г. Аналогично изопентану происходит адсорбция на цеолите и других углеводородов с критическим диаметром молекул выше 5 А. По данным [5] 100 г гранулированного цеолита СаА при 25 °С сорбируют 0,02—0,04 г 2-метилбутана, 0,5—0,55 г 2-метилпентана, 1,2—1,8 г метилциклогексана, [c.432]

Кинетика адсорбции и десорбции определяется соотношением трех наиболее важных факторов сил адсорбционного взаимодействия, давления насыщающих паров поглощенных компонентов, т.е. способности их испаряться с поверхности адсорбента, и внешнего давления. При нарушении равновесия этих сил начинает происходить или адсорбция, или десорбция поглощенных компонентов. [c.36]

В промышленности широко распространен метод десорбции потоком нагретого газа или перегретого водяного пара. При высоких скоростях потока внешний массообмен (испарение адсорбата с наружной поверхности гранул) практически не влияет на скорость десорбции, контролируемую главным образом отрывом молекул от поверхности адсорбента и их диффузией в его пористых каналах. Скорость десорбции в потоке газа, однако, меньше, чем в вакууме, но эта разница понижается по мере уменьшения размеров зерен или гранул адсорбента. Процесс десорбции может быть значительно ускорен путем предварительного нагревания слоя адсорбента внешним теплоносителем и последующей продувки небольшим объемом газа. В этом случае десорбция протекает практически при постоянной температуре. С ростом последней не только ускоряется процесс десорбции, но уменьшается расход газа и возрастает концентрация адсорбата в уходящем газовом потоке. [c.623]

Процесс адсорбции-десорбции в хроматографической системе протекает не мгновенно, а с некоторой конечной скоростью. Если время, необходимое для установления адсорбционного равновесия, становится сравнимым со временем удерживания соединения, происходит дополнительное размывание его зоны в колонке. Этот эффект характеризуют два слагаемых - Схн и Сги. Первое слагаемое описывает процесс миграции молекул адсорбата из подвижной фазы к поверхности частиц (внешний массообмен) второе слагаемое описывает процесс диффузии внутрь зерна по системе пор адсорбента (внутренняя диффузия). [c.20]

Теплоты адсорбции газов и паров. Рассмотренные в разд. 6 этой главы схемы I, Пб и I, Пв процесса адсорбции (см. рис. П1,13) предполагают постоянство объема системы. При этом условии тепловой эффект процесса равен изменению внутренне энергии этой системы АС/. Интегральное изменение внутренней энергии системы при адсорбции пара по схеме I, Пв выражается уравнением (П1,96) или приближенно уравнениями (П1,96а). При их выводе мы предполагали, что пар поступает в подсистему I с адсорбентом из подсистемы Пв без изменения давления пара над мениском жидкости в микробюретке. На испарение перешедшего в подсистему I количества га = га -f я га молей адсорбата была затрачена скрытая теплота испарения L [или VL в расчете на единицу площади поверхности адсорбента в подсистеме I, см. выражения (П1,96а) и (111,97)]. Однако в рассматриваемом случае, т. е. при переходе этих га молей адсорбата в подсистему I, не производится какой-либо работы внешними силами, так как при соединении подсистем I и Пе нар расширяется в подсистему I самопроизвольно. В одном из опытов, описанных Кальве [29], сосуд с адсорбентом, соответствующий нашей подсистеме /, и сосуд с жидким адсорбатом, соответствующий нашей подсистеме Пв, помещались в один и тот же калориметр, в котором измерялась так называемая чистая теплота адсорбции, т. е. разность между теплотой адсорбции пара и теплотой испарения жидкости в соответствующих условиях. Если положительной счи- [c.141]

Адсорбция паров на слоистых минералах может протекать как во внешнем, так и во внутреннем адсорбционном пространстве [3]. Углеводороды преимущественно адсорбируются на внешней поверхности (во внешнем пространстве) частиц адсорбента. Такой полярный адсорбат, как вода, использует не только внешнее и внутреннее адсорбционное пространство, но способен расширять внутреннее пространство адсорбента. [c.53]

Потенциальная теория адсорбции уже давно развивается независимо от термодинамического метода Гиббса. Ее характерной чертой является строгое пространственное разграничение адсорбента и адсорбата (наличие граничной поверхности здесь необходимо) и рассмотрение адсорбента лишь как источника внешнего поля (адсорбционного потенциала), а адсорбата— как систему во внешнем поле. Естественно, потенциальная теория имеет свои практические трудности. Строгий статистический расчет плотности адсорбата удается проделать лишь для области на некотором удалении от поверхности адсорбента в рамках асимптотической теории [9—11]. [c.180]

При условии, что при < = О на внешней поверхности адсорбента концентрация меняется прямоугольным скачком, функция у/(И может быть [c.297]

Шепард и Йетс [7] впервые наблюдали ИК-поглощение, индуцированное электрическим полем поверхности адсорбента. Ими было обнаружено появление в спектре полосы основного колебания молекулы водорода при 4131 сж и некоторых запрещенных полос метана и этилена при физической адсорбции этих молекул на пористом стекле при —183° С. Измерив интенсивность полосы адсорбированного водорода и используя значение коэффициента поглощения полосы газообразного водорода, индуцированной внешним электрическим полем, авторы [7] оценили напряженность электрического поля, создаваемого поверхностью пористого стекла на расстоянии, соответствующем расстоянию адсорбированной молекулы водорода от поверхности. Найденное ими значение (7 10 в см) приблизительно на порядок меньше величины, которую дают теоретические расчеты для ионных кристаллов. [c.117]

При помощи формул (1) находим внешнее поле адсорбента и Ь) и вспомогательное внешнее поле По (к), в котором адсорбируемая жидкость (или газ) становится при отсутствии адсорбента строго однородной по плотности. Для больших расстояний к от поверхности адсорбента получаем [c.356]

В связи с тем, что скорость процесса переноса внутри зерен адсорбента обычно много меньше скорости внешнего переноса, содержание адсорбируемого вещества на границе с поверхностью адсорбента чаще всего принимается равным содержанию адсорбируемого вещества в объеме смеси, которое зависит от условий проведения процесса. При интегрировании уравнения диффузионного переноса считают, что коэффициент эффективной диффузии в течение всего процесса остается постоянным. Решения, описывающие кинетику диффузионного переноса внутри частиц различной формы, были приведены выше. [c.508]

Благодаря силам притяжения, вещества, концентрирующиеся на границе раздела фаз, приходят в соприкосновение с адсорбентом и удерживаются на его поверхности с той или иной силой. Поверхность адсорбентов, применяемых для очистки нефтепродуктов, доставляется не только из внешней поверхности зерна, а из суммы последней с поверхностью мельчайших капилляров, пронизывающих зерна. Это обстоятельство, обусловливаемое аморфным строением адсорбента, в значительной мере повышает его активность. [c.78]

В общем случае скорость адсорбции слагается из скоростей следующих основных стадий а) скорости подвода вещества к виепг-ней поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия б) скорости перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия в) скорости собственно адсорбции. [c.251]

В результате адсорбции водорода по этому механизму следует ожидать усиления тенденции к хемосорбции кислорода, что в действительности и имеет место. Можно предположить, что кислород, хемосорбирующийся после десорбции воды, будет заполнять вакантные участки поверхности. В применяемом схематическом способе изображения поверхностных явлений мы представляем себе, что слой адсорбированных частиц располагается над слоем поверхностных атомов, В действительности последний часто имеет вакантные участки, которые адсорбирующиеся атомы или ионы могут заполнить. Как мы увидим в одном из последующих разделов (VII, 6), адсорбированные атомы или ионы и атомы или ионы поверхности адсорбента часто могут меняться своими местами, и поэтому адсорбция не ограничивается только внешней поверхностью. [c.64]

В зависимости от интенсивности силового поля на поверхности адсорбента и под влиянием различных внешних условий могут образовываться адсорбционные слои толщиной в одну молекулу (моно-молекулярная адсорбция) или в несколько молекул (полимолеку-лярная адсорбция). [c.332]

Адсорбенты — осушители можно разделить на бокситы — природные минералы, состоящие в основном из оксида алюминия (AI2O3) активированный оксид алюминия — очищенный боксит гели — вещества, состоящие из оксида кремния или алюмогеля молекулярные сита — цеолиты (натрий-кальциевые силикаты). Для адсорбентов характерна развитая внутренняя поверхность (500—800 м г), которая создается капиллярами или кристаллической решеткой она несоизмеримо больше внешней поверхности адсорбента. В табл. III. 1 приведены свойства адсорбентов, применяемых для осушки природных и нефтяных газов [4]. [c.129]

Суммарный объем пор. Силикагели в основном относятся к переходнопористому классу адсорбентов. Переходные поры в области высоких относительных давлений в результате капиллярной конденсации объемно заполняются адсорбатом. Поэтому суммарный объем пор может быть определен эксикаторным методом по адсорбции паров бензола при относительном девлении, близком к единице. Для того чтобы несколько понизить давление паров бензола и избежать возможности его конденсации на внешней поверхности адсорбента, к бензолу добавляют немного -бутилового спирта, для которого характерно малое давление насыщенного пара. Суммарный объем (в см /г) пор определяют по привесу адсорбента после установления адсорбционного равновесия [c.99]

Процесс адсорбции складывается из диффузии молекул сорбируемого вещества к внешней поверхности адсорбента, перемещения этих молекул внутрь адсорбента и их конденсации на его внутренней поверхности. Последняя стадия происходит, как показала оценка, сделанная Тимофеевым [9], практически мгновенно [c.176]

Инженерные методики принимают во внимание конечные, суммарные эффекты и проявления процесса адсорбции. Полагают, что адсорбент удерживает молекулы газов на внешней поверхности и внутри пор. Внешняя поверхность адсорбента в зависимости от размеров и формы его частиц - гранул, таблеток, шариков и т.д. может составлять 10 ..10 м м Поверхность внутренних пор значительно более развита. Обычно различают поры мелкие (микропоры) со средним диаметром до 30 10 ° м, средних размеров (мезопоры) диаметром (30...3000) 10 ° м и крупные (макропоры) диаметром более (3000...4000) 10м. Считается, что микропоры заполняются улавливаемым веществом (адсорбатом) по всему объему, а мезо- и макропоры - только в несколько слоев на поверхности. Ориентировочно поверхность микропор может достигать (100...500) Ю м /м ме-зопор (10...200) 10 м /м макропор - (1...10)10 м м [c.390]

Хотя поверхность внутренних пор на несколько порядков превышает внешнюю поверхность адсорбента, перенос вещества в них значительно менее интенсивен, чем на поверхности, ввиду отсутствия турбулентной дифузии. Поэтому чаще всего адсорбцию на поверхности макропор в расчетах не учитывают. Для ряда активированных углей отечественных марок объем мезопор также незначителен (см. табл. 5.66), что позволяет пренебрегать в ориентировочных расчетах и ими. [c.390]

При исследовании адсорбции хлорпренового каучука на цеолитах показан ступенчатый характер кинетических кривых [94]. Аналогичные результаты были получены для фракционированных образцов полистирола на угле [74 ] и объяснены тем, что первоначально образующийся адсорбционный слой с течением времени рео-риентируется, освобождая свободную поверхность для дальнейшей адсорбции. Это может быть и тогда, когда полимер сорбируется сначала на внешней поверхности адсорбента, а затем мигрирует в его поры, тем самым позволяя полимеру вновь адсорбироваться на внешней поверхности. Нужно отметить, что в случае нефракциониро-ванного полимера были получены обычные кинетические кривые. [c.29]

Наиболее простые адсорбционные процессы иогут быть представлены в виде конденсации или aглoJиepaции на поверхности адсорбента. При многих реакциях контактного катализа должны быть приняты во внимание другие процессы,например проникновение в твердые вещества. В каталитических процессах окклюзия и диффузия могут, очевидно, сопровождать адсорбцию. При адсорбции газов твердыми металлами адсорбция и диффузия связаны. Металлы обладают большой адсорбирующей способностью в отношении газов. Как видно из табл, 20, имеются определенные температуры, при которых происходит адсорбция определенного газа на определенном металле. Некоторые металлы, адсорбируя очень большие количества газа, при этом не меняют внешнего вида. Насколько высока может быть адсорбционная емкость и как она меняется в отдельных случаях, показано в табл. 21. Полагают, что существует параллель между способностью газов быть адсорбированными металлами и диффузией газов в них и что оба явления связаны каким-то общим свойством. Количество водорода, проникающее через металл при диффузии, непропорционально давлению, так как часть молекул водорода диссоциирует. По данным Лэнгмюра (табл. 22) число диссоциированных молекул зависит от температуры. [c.127]

Причина этих расхождений, как следует из анализа уравнения БЭТ, связана со значением теплот адсорбции, определяемых членом с, и внешне выражается крутизной изгиба изотермы, обусловленного степенью локализации молекул адсорбата при низком относительном давлении. Иными словами, площадь поперечного сечения молекул адсорбата в зависимости от величины чистой теплоты адсорбции и характера их упаковки на поверхности адсорбента может иметь самые различные значения [13, 14, 18—22]. Поэтому величина удельной поверхности одного и того же твердого тела, определенная по адсорбции различных паров, иногда изменяется в достаточно широких пределах [14]. При этом установлено, что несоответ- [c.92]

ВНЕШНЯЯ И ВНУТГ1ННЯЯ ПОВЕРХНОСТИ АДСОРБЕНТОВ ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ РАЗМЕРОВ ЗЕРЕН НА АДСОРБЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ. [c.172]

В этой работе мы не имеем возможности останавливаться подробно на некоторых неадсорбционных методах определения удельной поверхности, поэтому ограничимся только кратким упоминанием некоторых более новых из них . Мы уже говорили о микроскопических и электронномикроскопических методах определения внешней поверхности адсорбентов. Предложены методы определения поверхности адсорбентов сравнением скоростей растворения непористых пластинок и высокодисперсного материала. Пальмер и Клэрк э определили, таким образом, поверхность порошка кварцевого стекла, сравнивая скорости его растворения в плавиковой кислоте со скоростью растворения кварцевого стекла с известной поверхностью, и нашли для порошка величину равной 4690 см /г. Они исследовали изотермы адсорбции различных паров этим образцом. Позже Брунауер, Эмметт и Теллер обработали эти результаты предложенным ими методом и нашли для удельной поверхности величину в 5640 см /г, т. е. близкую к полученной сравнением скоростей растворения. Это [c.193]

Адсорбция из раствора -генсан-бензол синтетическим цеолитом СаА (5А) исследована в работах [200, 201]. Как и следовало ожидать, из раствора адсорбируется только н-гексан, тогда, как другой компонент — бензол Совсем не адсорбируется, если пренебречь адсорбцией бензола из растворов на внешней поверхности адсорбентов. Это находится в связи с геометрической структурой молекул разделяемой смеси, так как размер каналов цеолита СаА не дает возможности проникать в поры бензолу, в. то время как н-гексан свободно заполняет их. Аналогично протекает адсорбция м-гептана молекулярньгм ситом Линде 5А из смеси с тиофеном. Молекулы тиофен а не могут проникнуть в большие полости цеолита СаА. Что же касается адсорбции тио-фена из растворов тиофен-н-гептан силикагелем, окисью алюминия и цеолитом Na,X (13Х), она положительна, что определяется не только размерами пор этих адсорбентов. Размеры каналов в большие полости цеолита 13Х достаточно велики для того, чтобы в них проходили молекулы не только гептана, но и тиофена и бензола, а из бирательность адсорбции определяется в данном случае природой поверхности каналов и геометрической и электронной структурой адсорбируемых молекул. С одной стороны гидроксильные группы на поверхности силикагеля и окиси алюминия и ио. ны натрия на поверхности цеолита 13Х, и с другой стороны наличие л-связи в молекуле тиофена благоприятствуют избирательной адсорбции его из растворов. [c.73]

При адсорбционном выделении или разделении ВМС ситуация дополнительно осложняется тем, что на протекающие в растворах обратимые реакции ассоциации и диссоциации молекул налагаются процессы взаимодействия с поверхностью адсорбента. При использовании активных адсорбентов эти процессы оказывают главное влияние на выходы и состав выделяющихся фракций. Адсорбционно-десорб-ционные явления тоже обратимы и подчиняются законам динамического равновесия, поэтому общие результаты разделения и в этом случае во многом зависят от условий его проведения (природы адсорбента и элюентов, температуры, отношения ВМС — адсорбент и т. д.). Из-за равновесной природы взаимодействий с адсорбентами нефтяные ВМС распределяются между адсорбатами и элюатами в пропорциях, меняющихся в зависимости от внешних условий и адсорбируемости разделяемых молекул. [c.267]

Твердое тело, поглощающее газ или пар, носит название адсорбента газ или пар, удерживаемый поверхностью твердого тела, принято называть адсорбатом (адсорбируемым веществом). Не всегда легко установить, находится ли газ внутри адсорбента или же удерживается только на его поверхности. Большинство адсорбентов представляют собой высокопористые тела с исключительно большой внутренней поверхностью. Внешняя поверхность, даже измеренная при помощи лучших микроскопов, составляет лишь небольшую часть громадной общей поверхности. Однако до тех пор, пока молек лы газа не проникают в силовое поле, существующее между ато-Л1ами, ионами или молекулами внутри твердого тела, мы считаем газ находящимся снаружи даже в том случае, если он адсорбирован на внутренней поверхности адсорбента. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология