Поры адсорбента структура

Более универсальной является разработанная М, М. Дубининым теория объемного заполнения микропор, получившая широкое признание. По Дубинину, процесс адсорбции микропористыми адсорбентами рассматривается как процесс объемного заполнения микропор поглощаемым веществом. Полученные на основе этой теории уравнения изотермы адсорбции для газов и паров отражают зависимость равновесия от структуры пор адсорбента и пригодны для широкого диапазона температур. [c.567]

Адсорбционный метод разделения газовых смесей основан на избирательном поглощении углеводородов твердыми сорбентами, хорошо поглощающими (адсорбирующими) высшие углеводороды и практически не адсорбирующими основной разбавляющий компонент — метан. Величина адсорбции газа или паров зависит от природы поглощающего вещества (адсорбента) и поглощаемого вещества (адсорбтива), величины удельной поверхности и структуры пор адсорбента, парциального давления поглощаемых паров или газов и температуры. [c.148]

При этом можно полагать, что молекулярными ситами требуемых размеров пор целесообразно будет депарафинировать узкие масляные фракции, не содержащие низкомолекулярных нафтенов и ароматических углеводородов, способных проникать в поры адсорбента и препятствовать адсорбции основной массы к-алканов. Из легкого масляного сырья, температура застывания которого обусловливается в основном к-алканами, можно ожидать получения этим способом достаточно низкозастывающих масел. Для среднего же и тяжелого масляного сырья, содержащего застывающие компоненты разветвленных и циклических структур, метод депарафинизации молекулярными ситами может оказаться неэффективным. Но тем не менее не исключена возможность, что молекулярные сита получат применение при обработке средних и вязких масляных фракций не для снижения их температуры застывания, а для выделения из них к-алканов как целевого продукта, необходимого для большого ряда технических надобностей. Процесс обработки молекулярными ситами сможет найти применение также и для выделения к-алканов из технических парафинов или их узких фракций. [c.165]

Из применяемых на практике адсорбентов первое место принадлежит различным видам специально изготовляемых адсорбционных углей (древесный, кровяной, костяной и др.). Они могут обладать исключительно развитой пористостью и, следовательно, огромной поверхностью пор. Так, 1 г хорошо адсорбирующего угля (активного, или активированного угля) обладает внутренней поверхностью пор, достигающей 400—900 м . Наряду с общим развитием пористости для адсорбционных процессов весьма существенное значение имеет и характер пористости, т. е, соотношение между количеством пор того или другого сечения. В работах М. М. Дубинина с сотрудниками были разработаны методы исследования тонкой структуры пор адсорбентов и показано большое значение ее для адсорбционной способности в различных условиях. [c.366]

При разделении неизмененных нефтяных смол первое п основное требование, предъявляемое к адсорбенту и десорбирующим жидкостям, заключается в том, чтобы они не вызывали химических изменений компонентов разделяемой смеси. Размеры пор адсорбентов должны соответствовать размерам молекул разделяемой смеси, что определяет его общую адсорбционную емкость. Адсорбент должен обладать достаточно хорошей специфичностью или адсорбционной избирательностью по отношению к молекулам различных типов структур, что в значительной мере и определяет эффективность разделения нри помощи хроматографических методов. Растворители должны характеризоваться высокой степенью чистоты и определенной вымывающей (десорбирующей) способностью. Многочисленные данные, полученные при изучении вымывающей способности растворителей разной химической природы, показывают, что существует довольно определенная закономерная связь (пропорциональность) между их диэлектрической постоянной, т. е. полярностью, и вымывающей способностью или, что то же самое, адсорбируемостью [38]. [c.448]

Скорость внутридиффузионного процесса определяется законами диффузии вещества в порах адсорбента. Перемещение молекул в поровых каналах зерен адсорбента зависит от диаметра пор, их структуры, размеров адсорбируемых молекул, температуры и других факторов. [c.278]

Помимо скорости диффузии разделяемого продукта в поры адсорбента большое значение прн определении скорости адсорбции имеет скорость образования на поверхности адсорбента двухмерного слоя адсорбируемого вещества, также зависящая от полярности, структуры и физико-химических овойств адсорбента и адсорбируемого вещества. В этом случае скорость адсорбции определяется числом молекул, адсорбированных за единицу времени единицей массы или поверхности адсорбента. [c.239]

Уравнение Томсона широко применяется для исследования пористой структуры сорбентов. Согласно используемой модели, объем адсорбата, заполнившего пространство пор адсорбента при капиллярной конденсации при определенном давлении, считается равным объему пор, имеющих соответствующий радиус. По экспериментально определяемой десорбционной ветви [c.226]

В связи с этим иногда высказывают мнение, что определение удельной поверхности возможно только для непористых веществ. Однако исследования влияния структуры пор адсорбентов на их адсорбционные свойства позволили устранить в значительной мере помехи по определению удельной поверхности, вносимые пористой структурой. [c.122]

Структура пор адсорбента характеризуется кривыми распределения их по размерам кривые, полученные на основе представлений о капиллярной конденсации, рассмотрены нами ранее. [c.165]

Эта классификация основана на характере сил, действующих между растворенными веществами и твердой или жидкими фазами, с которыми они соприкасаются. На практике обычно разделение веществ протекает по смешанным механизмам. Адсорбционная хроматография сопровождается распределительной при ТСХ на слабоактивных сорбентах в элюентах, содержащих воду. Распределительная и ионообменная хроматография могут сопровождаться адсорбционной. На разделение по адсорбционному механизму может оказывать влияние структура пор адсорбента [c.341]

Явление капиллярной конденсации состоит в том, что конденсация пара в тонких капиллярных порах твердых адсорбентов происходит при давлениях меньших, чем давление пара над плоской поверхностью (при условии смачивания конденсатом поверхности адсорбента). В соответствии с законом Томсона (Кельвина), чем тоньше поры адсорбента, тем при меньшем давлении происходит конденсация. Это используется, в частности, при рекуперации (возвращение в производство) летучих растворителей в технологических процессах, а также для анализа геометрии порового пространства сорбентов и др. Связь закономерностей капиллярной конденсации со структурой порового пространства была детально изучена А. В. Киселевым с сотр. [c.36]

Методы исследования таких капиллярных явлений, как капиллярная конденсация паров и вдавливание ртути, широко применяются для характеристики и описания структуры пор адсорбентов и катализаторов. В дальнейшем, для упрощения изложения речь пойдет о более общем случае адсорбентов, интервалы размеров пор которых обычно много шире, чем у катализаторов. [c.101]

Следует заметить, что в отличие от абсорбции при растворении в жидкостях твердых веществ (например, парафина в нефтепродукте) процесс сопровождается поглощением тепла в количестве 210 - 230 кДж на 1 кг растворенной массы. При взаимодействии углеводородных газов или нефтяных паров с твердыми пористыми поглотителями (адсорбентами) часть углеводородов или паров поглощается порами адсорбента и при этом также выделяется тепло. Количество этого тепла, называемое теплотой адсорбции, зависит от природы адсорбируемого вещества, химического состава и структуры адсорбента. Для углеводородов Сб (гексан и бензол), поглощаемых синтетическими цеолитами типа X, теплота адсорбции составляет 61,5 и 75,4 кДж/моль соответственно. [c.162]

Для понимания механизма адсорбционных явлений важно иметь четкое представление о строении скелета поглотителя, так как последним определяется структура пор [99]. Долгое время в литературе господствовало мнение, что поры адсорбентов представляют собой пустоты, высверленные в сплошном твердом теле. Киселев [99, 100], исходя из упрощенной модели первичных частиц однородно по-рист ьГх силикагелей как однородных шариков (глобул), связал представления о структуре пор со структурой скелета ксерогеля. [c.159]

Поэтому регулирование характеристик АУ в основном реализуется путем подбора исходных рецептур, каждый из компонентов которой вносит свой вклад в развитие объема пор адсорбента в ограниченных пределах энергетических параметров микропористой структуры. [c.524]

Адсорбционные свойства углеродных адсорбентов — графитов, саж, активных углей, углеродных волокон и мембран — обусловлены особенностями их строения размерами кристаллитов углерода в скелете адсорбента, структурой аморфного углерода, химическими соединениями углерода с другими атомами (в основном с кислородом и водородом [38—42]), а также степенью шероховатости поверхности, наличием и структурой пор. Наиболее сильно развита пористость у активных углей, получаемых из природных материалов [43, 44], и у так называемых молекулярно-ситовых углей, получаемых термическим разложением синтетических полимеров. Размеры пор молекулярно-ситовых углей довольно однородны и очень малы [1—4]. [c.40]

Идея о корпускулярном строении адсорбентов и катализаторов оказалась чрезвычайно плодотворной. Она позволила освободиться от искусственного представления о порах ксерогелей как о полостях в сплошном твердом теле, и связать структуру пор со структурой скелета ксерогеля, построенного из первичных частиц [55]. Корпускулярная теория находится в согласии с представлениями физико-химической механики [61], рассматривающей пористые адсорбенты и катализаторы как дисперсные структуры [62]. [c.10]

В ней критически рассмотрены вопросы определения удельной поверхности и структуры пор адсорбентов, катализаторов и других высокодисперсных пористых материалов, в частности носителей для газовой хроматографии. [c.4]

В дальнейшем все эти явления будут проанализированы более подробно с соответствующими литературными ссылками. Но на основании изложенных общих соображений уже следует, что области применимости схем или механизмов явлений, используемых для определения интересующих нас параметров адсорбентов, зависят от разновидностей нор, образующих пористую структуру адсорбента. Поэтому целесообразно-классифицировать поры адсорбентов и сами пористые адсорбенты на структурные типы на основании механизмов протекающих в порах адсорбционных и капиллярных явлений. При таком подходе существенно облегчается выбор методов для определения параметров пористой структуры и в частности удельной поверхности адсорбентов. [c.252]

Расчет имеет общее значение, когда поры адсорбента не имеют сужений или же являются бутылкообразными. В таком случае определяемый радиус пор отвечает сужению или горлу пор, а объем вдавленной ртути — объему их полостей, и поэтому кривая распределения становится условной характеристикой пористой структуры. Если по (2) воспользоваться эффективным радиусом пор, то кривая распределения будет соответствовать эквивалентному модельному адсорбенту с цилиндрическими порами [33]. Заметим, что в рассматриваемом случае вычисления по (16) также отвечают эквивалентному модельному, а не реальному адсорбенту. [c.262]

К нюталлические цеолиты характеризуются геометрической однородностью размеров нор и внутренних дегидратированных ноло(тей прп постоянстве кристаллической структуры. Диаметр пор неолита определяется видом катиона и его положением в кристаллической решетке. Катион в цеолите подвижен — он способен замещаться другими катионами (К" , Ва +, и др.). При замеге одного катиона другим вследствие различия размеров их радиуса уменьшается или увеличивается размер пор адсорбента [c.53]

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]

Таким образом, даже для гомопористой системы с капиллярами переменного сечения значения х должны возрастать с увеличением р не скачком, а постепенно. Тем более, это относится к гетероно-ристым адсорбентам, обычно встречающимся в практике. В данном случае исследование зависимости х от р и, следовательно, от JR в области капиллярной конденсации имеет огромное практическое значение, ибо позволяет дать характеристику структуры пор адсорбента, построить интегральную кривую распределения пор по размерам. [c.143]

Эффективность колонки зависит от размера частиц и структуры пор адсорбента, от равномерности набивки колонки, вязкости элюента и скорости массообмена Удлинение колонки не всегда приводит к > пучшению разделения, т к возрастает сопротивление колонки, увеличивается давление элюента на входе и время проведения опыта, снижается чувствительность и точность анализа из-за уширения пика анализируемого компонента [c.153]

Особое значение для решения вопроса о возможности использования цеолитов для разделения ацетиленовых углеводородов приобретает вопрос осуществления десорбции ацетиленовых углеводородов в возможно более мягких температурных условиях. При повышении температуры активность адсорбентов падает вследствие полимеризации гомологов ацетилена и выделения углеродистого осадка в норах. Интенсивно полимеризация протекает во внутренней структуре цеолитов. В случае иснользования активных углей катализаторами полимеризации являются отдельные инградиенты золы. Для промышленного разделения ацетиленовых углеводородов разработаны методы десорбции, которые снижали бы до минимума возможность отложения полимерных соединений в порах адсорбента. [c.358]

Наиболее систематическое исследование зависимости характера адсорбции от размеров пор адсорбента выполнено М. М. Дубининым и его сотрудниками. На основании этих ра-бог все поры углеродных адсорбентов можно разделить на три группы по величине их эффективного радиуса (эффективный радиус равен удвоенному отношению площади нормального се-4L HHH поры к ее периметру). Макропоры в соответствии с этой классификацией имеют эффективный радиус, превышающий 100,0 пм. Поры, имеющие эффективные радиусы от 100,0 до 15—16 им, являются переходными. Поры с эффективным радиусом менее 1,5 нм иредставляют собой микропоры, и к адсорбентам, для которых характерна микропористость, применение понятия удельной поверхности уже необосновано. В дальнейшем, однако, пришлось более детально рассмотреть свойства структур адсорбентов, эффективный радиус пор которых менее 1,5 нм. Де-Бур с соавторами [5] выделили из o6rriero количества пор с радиусом менее 1,5—1,6 нм группу субмик-ропор радиусом 0,7 нм. В плоскости сечения таких пор может разместиться не более двух молекул (имеются в виду мо- [c.75]

Достижение адсорбционного равновесия при внутридиффу-зионном механизме массопереиоса зависит от величины энергии взаимодействия системы адсорбат — адсорбент и ряда других факторов размеров гранулы адсорбента, структуры зерна (пористости, геометрии пор, соотношения между размерами молекул вещества и радиусами пор), концентрационных условий проведения процесса. [c.117]

Формирование пористых микросфер для использования в хроматографических колонках уже ранее описывалось в связи с коацервацией [343]. Наполнение хроматографических колонок другого типа проводилось с применением многослойного способа. С целью достижения наибольшей эффективности хроматографических разделений необходимо так заполнять колонки, чтобы имелась наибольшая поверхность и наибольший объем пор адсорбента при минимальной толщине последнего. Это удалось достичь Киркленду, который осаждал несколько слоев кремнеземных коллоидных частиц на поверхности стеклянных шариков и тем самым получил однородную пористую пленку. Процессы диффузии в такой пленке протекают быстро. Отсутствие пористости в самих шариках устраняет возможность появления медленной диффузии при хроматографических измерениях [472]. Покрытие, нанесенное на стеклянный шарик рассматриваемого типа, показано на рис. 4.28. Структура и применение набивок для хроматографических колонок было описано в ряде статей [473, 474]. [c.580]

Аналогичное явление происходит при взаимодействии твердого адсорбента с жидкостью при пофужении в нее адсорбента. Часть компонентов жидкости поглощается порами адсорбента и при этом вьщеляется тепло, называемое теплотой смачивания. В зависимости от природы жидкости и пористой структуры адсорбента это количество тепла также различно. Так, при смачивании силикагеля в гексане выделяется 14 кДж/кг тепла, а при смачивании цеолита NaX в гексане это количество тепла составляет 134,8 кДж/кг, поскольку адсорбционная способность цеолита значительно выще, чем силикагеля. [c.162]

Поляков с сотрудниками [40—4П подошли к возможности получения силикагелей разной пористости путем сушки геля в парах специальных веществ (формователей), считая, что молекулы последних непосредственно участвуют в формировании пор адсорбента. Они показали, что обезвоживание геля в присутствии бензола, толуола, ксилола [40], нафталина и серы [41] приводит к значительному повышению адсорбционной емкости силикагелей. Закономерное возрастание последней от бензольного к кси-лольному образцу Поляков объясняет увеличением размера пор, обусловленным увеличением объема и веса молекул углеводородов-формователей. В дальнейшем [41] им отмечается большая роль в формировании пористой структуры гелей упругости пара этих веществ и величины их молекул в парообразном состоянии. [c.14]

Как видно из данных табл. 10.60, ди всех использованных связующих характерен высокий выход углеродного остатка с высокой механической прочностью, но при дополнительном использовании фурфурола эти показатели выще. Различие в свойствах карбонизатов, полученных при формовании с легко-средней и тяжелой фракщими, не столь значительно. Однако в случае легко-средней фракции наибо.т>шим образом развивается микропористая структура. Карбонизованные гранулы характеризуются невысокой реакционной способностью, (0,39-0,75) 10 с определяемой по удельной массовой скорости выгорания гранул в токе паров воды при 850 °С. Поэтому их активируют в жестких условиях при 920 °С в течение 12 ч в токе водяного пара. Данные табл. 10.61 показывают, что использованные связующие дают возможность формироваться преимущественно микропористой структуре, которая составляет до 70 % от общего объема пор адсорбентов. Даже при высоких степенях обгара механическая прочность адсорбентов велика. Характеристики пористой структуры и свойств углеродных адсорбентов, приведенные в табл. 10.61, показывают преимущество использования раствора сланцевой смолы в фурфуроле. Этот раствор для формования прочных гранул применяют в количестве до 31 %, так как фурфурол обладает значительно большими пропитывающими свойствами, чем сланцевая смола. Обращает на себя внимание тот факт, что при прогрессирующем активировании значительно увеличивается объем микропор, который уже при 17%-м обгаре составляет 0,17 см /г. Эта величина значительно [c.591]

Давно было очевидно, что существует однозначная связь мен<ду изотермой адсорбции и распределением пор адсорбентов по размерам. Однако создание способов расчета распределения пор по размерам из данных по адсорбционным равновесиям паров и решение обратной задачи не могут быть названы простыми. Можно сказать, что теоретическое обоснование вида этой связи позволит подойти к решению проблемы физической адсорбции индивидуальных веществ на пористых адсорбентах. Для решения этой задачи оказалось полезным статистическое описание процесса заполнения пор адсорбатом. Применение этого статистического метода и теории По-ляни — Дубинина дает возможность определить связь между распределением микропор и адсорбционным равновесием. Выводы, вытекающие из приведенных сопоставлений, позволяют обосновать основные постулаты теории Поляни — Дубинина, выяснить физический смысл постоянных п и Е общего уравнения Дубинина и объяснить связь между этими постоянными. Отсюда также следует, что параметр уравнения Дубинина может принимать любые нецелочисленные значения. Применение нецелочисленных значений п позволяет описывать одночленным уравнением с двумя постоянными п ТА Е изотермы адсорбции, для которых ранее применялось двучленное уравнение (с и = 2) так называемой бидисперсной микропористой структуры. [c.241]

Другим параметром, характеризующим структуру адсорбентов, является размер пор. Величина размеров пор адсорбентов оказывает существенное влияние на адсорбцию, в частности на крутизну изотерм адсорбции. Этот вопрос рассматривается детально в работе Кадлеца. Он получил зависимость [см. уравнение (28) на стр. 247], связывающую адсорбционный потенциал с, радиус пор и — коэффициент аффинности. [c.250]

М. Лясонь (Институт горной химии и физико-химии сорбентов, Горно-металлургическая академия, Краков, ПНР). Исследования кинетики адсорбции паров пористыми телами проведены в нашем институте с целью определения механизма переноса адсорбата в порах адсорбента, определения влияния пористой структуры, условий измерения (р, Т) или энергетических характеристик адсорбента и адсорбата на скорость процесса адсорбции [1, 2]. С этой целью построены специальные аппараты, из которых наиболее интересны сорбционный моностат и его модификация — аппарат для диффузионных исследований [3]. Аппараты характеризуются высокой чувствительностью, сравнимой с чувствительностью электронных сорбционных микровесов. Интересные результаты получены при исследовании кинетики адсорбции алифатических спиртов на молекулярных ситах 4А и 5А. Выделены сорбционные системы, в которых адсорбция обусловлена переносом адсорбата во вторичных порах (транспортных), и системы, в которых этот процесс преимущественно зависит от скорости переноса адсорбата в первичных порах [4]. [c.336]

Структурирование воды, по-видимому, возрастает с увеличением адсорбции. В первых слоях воды структура определяется поверхностью адсорбента, в последующих слоях важную роль играет взаимное влияние адсорбированных слоев молекул. На структурирование адсорбированной воды сильно влияет диаметр пор адсорбента. В крупнопористых силикагелях структурирование больше, чем в средненористых, что может быть связано с дезориентирующим влиянием диполей, адсорбированных на противоположных стенках пор. [c.246]