Поверхность адсорбента спекание спекание

Геометрическая модификация сводится к прокаливанию адсорбентов при 900—1000° С, что приводит к изменению поровой структуры адсорбента вследствие спекания, благодаря чему ультрапоры удаляются, а на поверхности адсорбента остаются лишь крупные [c.76]

Перед адсорбционными измерениями проводят откачку и тренировку образца. Условия тренировки зависят от характера образца. В большинстве адсорбционных измерений приходится сталкиваться с трудностью откачки хемосорбированных газов. Поэтому приходится прибегать к продолжительной откачке при высоких температурах, что может привести к изменению поверхности адсорбентов, поскольку при нагревании пористых сорбентов до высокой температуры может произойти спекание, Для каждого сорбента характерен свой температурный предел, при котором наблюдается данное явление. Эффективным методом очистки поверхности является попеременная адсорбция и откачка паров вещества, адсорбцию которого хотят изучить. [c.394]

Поверхность адсорбента может подвергаться сильному старению в результате различных физических и химических обработок. В гл. IX мы кратко обсудили влияние различных обработок на величину поверхности никеля, платины, серебра и других веществ. Во второй части настоящей главы мы обсудим влияние активации, спекания и других обработок на общую поверхность, равным образом как и на ее наиболее активные участки. В этой части обсуждается также старение поверхностей различных адсорбентов, вызванное самим адсорбционным процессом. [c.431]

До недавнего времени контактная очистка была единственным процессом доочистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов . При контактной очистке применяют адсорбент, 85% которого проходит через сито с 180—200 отверстиями на 25 мм длины, или 6400 отверстиями ыа 1 см . Поскольку применяемые для адсорбционной очистки адсорбенты (отбеливающие земли) могут быть крупного помола и содержать до 30—40% влаги, перед использованием их сушат до влажности 10—12% и затем измельчают до необходимой степени дисперсности. Применение земли большой влажности затрудняет ее измельчение, а при влажности менее 10% адсорбент теряет активность вследствие спекания и закупорки пор, что приводит к снижению его общей поверхности. [c.227]

Вакуум измеряют либо манометрами Мак-Леода или Пирани до - 10 мм рт. ст.), либо ионизационным манометром (до 10 ° мм рт. ст.). Для уменьшения продолжительности откачки целесообразно повысить температуру, но при этом не должно происходить спекания образца адсорбента или изменения природы поверхности. В какой-то мере выбор эффективных температур откачки связан с дополнительными опытами, поисками, ошибками, а также с некоторыми общими представлениями о физических и химических свойствах адсорбента. Некоторые инертные твердые тела, характеризующиеся высокой температурой плавления и устойчивой полиморфной модификацией, например корунд (а-окись алюминия), можно откачивать при температуре 1000°. Многие активные окислы, полученные осаждением или разложением при низких температурах, весьма чувствительны к нагреванию. Например, некоторые модификации двуокиси титана медленно спекаются в присутствии влажного воздуха [1] даже при 50°. Удельная поверхность некоторых модификаций активной окиси железа [2] и гидроокиси алюминия [101], полученных осаждением, также заметно уменьшается в результате откачки при 100°. Заметные структурные превращения в гидратированных кремнеземах и силикагелях [3] могут происходить при нагревании до 200° и даже иногда ниже 200°. Важно иметь в виду, что температура откачки подобного рода адсорбентов должна быть заметно ниже температуры начального процесса приготовления образца. [c.348]

Эвакуирование газов и паров с поверхности изучаемого адсорбента производят через кран и затвор и . Откачку ведут сначала при комнатной температуре, а затем ампулу А постепенно нагревают специальной печкой до некоторой максимальной температуры, при которой еще не происходит спекания адсорбента и изменения его адсорбционных свойств. При этой температуре откачку продолжают несколько часов до получения вакуума — 10" мм рт. ст. В наших опытах с сернокислым барием эта максимальная температура откачки равна 280°. [c.389]

Приведенных выше примеров вполне достаточно для того, чтобы показать, что иногда адсорбция изменяет структуру адсорбента. Обычно, однако, адсорбент обладает вполне жесткой структурой и постоянной поверхностью для адсорбции различных газов и паров, как мы видели на огромном количестве примеров, обсуждавшихся в этой книге. Внешние факторы могут вызывать явление старения поверхности как в положительном, так и в отрицательном смысле. Процесс увеличения поверхности обычно называют активацией. Процесс уменьшения поверхности путем нагревания называют спеканием. [c.481]

Адсорбционную способность (активность) адсорбента характеризуют количеством поглощенного вещества. Адсорбционная активность при прочих равных условиях тем выше, чем больше пористость адсорбента и его удельная поверхность, чем меньше его частицы. Большое значение для повышения активности адсорбента имеет его предварительная обработка (активация). Активацию адсорбентов проводят кислотным выщелачиванием, высушиванием, прокалкой. Температура прокалки не должна превышать 400—500 °С, так как при более высокой температуре возможно спекание и уплотнение пор адсорбента и, следовательно, ухудшение его свойств. [c.343]

Знание геометрических характеристик поверхности твердых тел столь же необходимо для понимания их поведения во многих процессах, как и знание природы этих тел. Наиболее важной геометрической характеристикой является величина поверхности. Без этой характеристики невозможно дать количественное описание адсорбционных, а также каталитических процессов. Поэтому разработка простых, чувствительных и экспрессных методов определения параметров адсорбентов и катализаторов весьма актуальна. Вероятно, наиболее подходящим является метод газовой хроматографии. Газохроматографические установки весьма просты в монтаже, очень часто можно использовать серийные хроматографы или, по крайней мере, детекторы серийного производства. Современные детекторы обеспечивают высокую чувствительность измерений, не уступающую, а часто и превосходящую чувствительность классических методов. Кроме того, применение газохроматографических детекторов облегчает автоматизацию работы установок и непрерывность записи измерений. Это и другие обстоятельства приводят к высокой производительности хроматографических установок, намного превышающей возможности прежних методов. Наконец, хроматографические методы, в отличие от статических, дают возможность исследовать свойства поверхности в условиях, близких к условиям протекания адсорбционных и каталитических процессов, поэтому их применение особенно перспективно. Эти методы позволяют быстро сравнивать активность различных катализаторов, облегчая их выбор, исследовать влияние способов приготовления катализаторов на их активность и селективность, выяснить влияние различных добавок, промоторов и носителей на каталитические свойства активного компонента, изучать в комплексе с другими физико-химическими методами распределение и дисперсность активного компонента на носителе и их изменение в ходе каталитических реакций, определять количество кислотных центров и распределение их по силе на поверхности катализаторов, выявлять причины уменьшения активности и селективности катализаторов во времени и в зависимости от рабочих условий, а также причины их старения, спекания, отравления и т. д. [c.187]

Геометрическая модификация сводится к прокаливанию адсорбентов при 900—1000° С, что приводит к изменению структуры пор адсорбента вследствие спекания, благодаря чему ультрапоры удаляются, а на поверхности адсорбента остаются лишь крупные поры. Кроме того, при такой обработке поверхность, например силикагеля, сильно дегидроксилируется. [c.55]

Первым условием для этого является степень обезвоживания адсорбента. Обстоятельство это приложимо в условиях перколя-ционного метода очистки или контактной очистки, при температурах, не превышающих 105 — 110°. Отбеливающие земли способны адсорбировать влагу из воздуха. Присутствие влаги в порах адсорбента затрудняет адсорбцию органических веществ. Поэтому в указанных условиях обесцвечивающее действие адсорбентов невелико. По мере подсушки последних и потери ими части влаги степень активности их увеличивается, приближаясь к определенному максимуму, после которого начинается спадание эффективности действия адсорбента. Нужно полагать, что по мере обезвоживания адсорбента все большие и большие количества адсорбируемых веществ способны приходить в контакт с поверхностью адсорбента. По мере увеличения обезвоживания, что связано с увеличением температуры прокаливания адсорбента, происходит повидимому спекание и связанное с этим уменьшение адсорбционной поверхности. В условиях обработки землями при температурах выше 110° обезвоживание адсорб(Шта происходит в процессе очистки, и поэтому нет никакой необходимости вводить процесс предварительного обезвоживания его. Повышение степени активности адсорбентов путем предварительного обезвоживания зависит от свойств адсорбентов. Многие из них вообще не выдерживают термической обра- [c.82]

Каждый адсорбент подвержен спеканию при нагревании до достаточно высоких температур. Чистый железный катализатор, применяемый для синтеза ам-лп ака, начинает спекаться при 350 , несмотря на то, что точка плавления железа составляет 1530°[ ]. Нике-левьп ката.лизатор, приготовленный Биком, Смитом п Вилером[ ] конденсацией атомов металла на поверхности стекла, спекается уже около 100°. С другой стороны, уголь начинает спекаться лишь выше 1000°. [c.481]

Спекание является одним из наиболее общих, но ие единственным методом разрушения поверхности адсорбента. В качестве примеров различных методов следует отметить опыты Боз дена и Р йдила[ ], которые нашли, что холодная прокатка меньшает истинную поверхность полированной никелевой пластинки более чем вдвое по сравнению с первоначальной величиной (табл. о9). [c.485]

Спекание является одним кз наиболее общих, о не единственным. методом разрушения поверхности адсорбента. В качестве примеров различных методов следует отмстить опыты Боудена и Райдила [ ], которые нашли, что холодная прокатка уменьшает истииную поверхность полированной никелевой пластинки болое чем вдвое по сравнению с первоначаль-ноп величиной (табл. 39). [c.485]

Хроматографические свойства оксида магния целиком зависят от способа его приготовления. Бомхоф [9] обнаружил, что оксид магния с наилучщими хроматографическими свойствами можно получить, прокаливая гидроксид магния 12 ч при 400 °С. При большей продолжительности и более высокой температуре прокаливания площадь активной поверхности адсорбента уменьшается главным образом вследствие спекания. Мак- [c.169]

Носитель представляет собой относительно инертный адсорбент с низкой удельной поверхностью, на которой должна удерживаться неподвижная фаза в виде тонкой пленки равномерной толщины. Носитель должен быть механически прочным, иметь по возможности сферическую форму и макропористую структуру. Имеются носители минеральные и полимерные. Большинство минеральных носителей представляют собой переработанные диатомиты, являющиеся скелетами диатомии — ископаемых одноклеточных простейших организмов. Их исходная удельная поверхность приблизительно 20 м /г, состав достаточно однороден в разных местах Si02 — 90—92% АЬОз — 4—5%, РегОз — 0,1—2%, СаО — 1 — 1,5%, MgO —0,4%, летучих — 0,2—0,4%. Для получения носителя диатомитовую массу кальцинируют при 900 С. При спекании образуется вторичная структура пор, а удельная поверхность уменьшается. Полученный твердый материал дробят и рассеивают на однородные фракции. В зависимости от содержания примесей, в первую очередь железа, и режима кальцинирования получают два типа носителей розовый и белый, второй имеет меньшие удельную поверхность, прочность и большее значение pH. [c.98]

Из предыдущего изложение ясно, что невозможно установить определенных и неизменных правил для выбора оптимальных условий откачки адсорбентов. Исследователь должен в каждом чаетном случае сам выбирать эти условия, часто в результате целого ряда повторных опытов. Температура при откачке не должна быть слишком высока, иначе будет происходить спекание адсорбента она не должна быть и слишком низкой, ибо в этом случае на поверхности останется слишком много хемосорбированного газа. Иногда вредное влияние загрязнений настолько велико, что приходится повышать температуру, рискуя некоторым спеканием адсорбента. В таких случаях необходимо часто проводить контрольные опыты, чтобы следить за состоянием поверхности, и результаты этих опытов относить к произвольно выбранному состоянию поверхности, принятому в качестве стандартного. [c.51]

Механизм спекания для разных адсорбентов различен. Возможно, что наиболее обычной причиной является рост размеров частиц. Высокая температура заставляет сплавляться маленькие частицы, из которых состоит адсорбент, в бо.лее крупные. Это обусловливает уменьшение поверхности. Уайкофф и Криттенден[ ] впервые показа.ли рентгенографически, что спекание сопровождается увеличением величины частиц. После восстановления окиси железа они ваяли дебаеграммы [c.481]

Нагревание адсорбента до высокой температуры может вызвать изменение не только величины, но и структуры поверхности. Например, один тип граней кристаллов может быть заменен другим, что вызовет изменение в теплоте адсорбции. Подобные эффекты значительно заметнее при хемосорбции, чем при физической адсорбции, поэтому они б дут детально обсуждены во II томе. Мы упомянем здесь только один пример. Брунауер и Эммет исследовали в.яиянио спекания железного катализатора на процесс хемосорбции различных газов. Они были склонны объяснить свои результаты, постулируя, что спекание не только уменьшает общую поверхность катализатора, но и изменяет рыхло упакованные кристаллические плоскости, вроде грани (111) железа, в более плотно упакованные плоскости, вроде грани (110). [c.484]

Кригер[ ] исследовал спекание окиси алюминия и нашел, что нагревание адсорбента до 700° и более высоких тедшератур разрушает часть поверхности, но повышает теплоту адсорбции азота при 77,3°К. Повышение теплоты адсорбции, возможно, связано с удалением загрязненш" или же с изменением структуры поверхности. Возмонгно, что вторая причина более вероятна, поскольку наибольшие изменения в поверхности и теплоте адсорбции происходят после нагревания адсорбента до 938°, а вместе с тем известно, что при 925° происходит изомерное превращение окиси алюминия. [c.485]

Активация, подобно спеканию, может изменить не только величину поверхности, но и се структуру. Баркер нашел, например, что исходные угли аморфны и на рентгенограммах не дают диффракционных линий, но активированные угли имеют кристаллическую структуру и дают диффракционные линии графита. Хотя такое изменение в структуре, без сомнения, вызывает некоторое изменение в теплоте адсорбции, но, вероятно, изменение адсорбции паров не будет очень большим. Вопросом чрезвычайной важности является то, что активация делает внутреннюю поверхность угля доступной для адсорбирз емых молекул. При спекании силикагеля происходит как раз обратное. Пэтрик, Фрэзер и Раш[ ] нашли, что аморфный силикагель является весьма хорошим адсорбентом для четыреххлористого углерода, но нагретый до 1000°, он делается кристаллическим и теряет свою адсорбционную способность. Здесь важным для физической адсорбции является не кристаллическая пли аморфная природа адсорбента, а тот факт, что нагревание до 1000° приводит к смыканию пор и разрушает внутреннюю структуру силикагеля. [c.489]

Лэмб и Вудхауз[ ] изучали адсорбцию водорода, азота и углекислого газа на шабазите при различных стадиях обезвоживания адсорбента. На рис. 122 показано влияние обезвоживания на адсорбцию этих трех газов ири 0° и давлении 1600 мм. Адсорбция возрастает по мере удаления воды, потому что при этом увеличиваются общий объем пор и их внутренняя поверхность. Это продол кается до тех пор, пока исходная кристаллическая решетка остается без изменения. Но обезвоживание протекает при непрерывно возрастающей температуре. Для удаления последних нескольких процентов воды необходимо довести температуру до 640°. При ЭТ011 температуре кристаллическая решетка начинает разрушаться, и адсорбционная способность падает. Кривые на рис. 122 показывают, что спекание происходит в узких пределах содержания воды в адсорбенте. [c.499]

При нагревании пористых адсорбентов до высокой температуры они частично теряют свою адсорбционную способность. Этот Процесс называют спеканием (sintering). (Механизм спекания будет рассмотрен в гл. X.) Температура, при которой начинается спекание, оказывается различной для различных адсорбентов. Медь, восстановленная из окисла, сильно спекается нри температуре около 200°, железо чуть заметно начинает спекаться при 350° и сильно спекается только около 450°. Уголь из скорлупы кокосового ореха начинает спекаться выше 1100°. Для полного удаления хемосорбированных газов некоторые адсорбенты должны быть откачаны при темпера-тзфе, способной вызвать спекание. Во избежание этого экспериментатору часто приходится ограничиваться удалением большей части газа и не добиваться полной очистки поверхности. Откачка медного катализатора при 200° в течение 2 часов [ ] или железного катализатора при 450° в течение 1 часа [ ] хотя и обеспечивает удаление большей части хемосорбированного водорода, [c.49]

Существуют различные способы уменьшения или разрушения пористости адсорбента чаще всего для этого применяется нагревание. При достаточно высокой температуре разрушается пористая структура любого адсорбента. Лэмб и Вудхауз [ ] нашли, что поры шабазита начинают разрушаться при температуре около 510°, быстрый же распад совершается около 640°. Хоуард и Хьюлет отмечают, что поверхность и объем пор угля из скорлупы кокосовых орехов уменьшаются при температуре около 1100—1200°, а полное графитирование происходит около 1600°. Пэтрик, Фрэзер и Раш[ ] наблюдали заметное сокращение объема пор силикагеля около 800° и очень сильное спекание около 1000°. Результаты их опытов изобра- [c.562]

Для получения кремнезема с предельно гидроксилированной поверхностью его следует кипятить в дистиллированной воде около двух суток. Дегидроксилирование проводят, нагревая кремнезем при температуре выше 400°С. Наиболее полно дегидроксилирование проходит при 900—1100°С. При этом на поверхности остается не более 5—10% гидроксильных групп (по сравнению с предельно гидроксили-рованным ее состоянием). Необходимо, однако, следить за тем, чтобы при этом не происходило спекание адсорбента. Гидроксильные группы, остающиеся на поверхности обработанного таким способом кремнезема, можно связать, проводя реакцию с триметилхлорсиланом при 310°С [24]. [c.17]

Применение более высокой температуры, чем колшатная, нежелательно, так как оно вызывает обычно спекание адсорбента, т. е. уменьшение его активной поверхности. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология