Аргон, адсорбция на пористом стекле

Обычно тг нельзя получить из теоретического уравнения изотермы адсорбции, так как последнее недостаточно точно для широкого интервала давления. Необходимо графическое интегрирование способ такого интегрирования и требуемые условия были подробно описаны Юра и Харкинсом [8]. Авторы указывают, что весьма важно располагать точными данными в области очень низких давлений, так как при этих давлениях были найдены очень большие значения о/р. Например, при адсорбции аргона на пористом стекле при 79° К и давлении [c.257]

Рис. 68, Изотермы адсорбции [7] аргона (/) и азота (2) при —195 и н-бутана (3) при 0° на пористом стекле № 3,

На основании изотерм адсорбции при 90 и 79° К были определены теплоты адсорбции для аргона, азота, кислорода и водорода. Для первых трех газов изменение теплоты адсорбции с заполнением поверхности оказалось вполне аналогичным изменениям, которые описаны в точной калориметрической работе с рутилом [88, 89]. В более ранних работах с пористым стеклом [c.269]

Возмущения, возникающие в адсорбенте, трудно выразить количественно, но можно, например, отметить, что, когда моно-молекулярный слой аргона адсорбировался на пористом стекле, стекло удлинялось на 6,85 10 " см от его первоначальной длины. Для того чтобы такое изменение длины имело место при термическом расширении, образец нужно было бы нагреть на 250 С [76]. Абсолютное изменение длины, обусловленное адсорбцией, мало, но в жестких твердых телах оно не кажется ничтожно малым при сопоставлении с изменениями размеров, обусловленными другими процессами. [c.274]

После 1950 г. эти эффекты были изучены более детально. Амберг и Мак-Интош [67] впервые выбрали в качестве адсорбента пористое стекло и изучили адсорбцию воды. В более поздних работах [68, 69] исследовалась адсорбция бутана, хлористого этила и аммиака. Флуд и Хейдинг [70] работали со стержнями из древесного угля, активированного хлористым цинком, с адсорбированными на них при комнатных температурах водой и азотом. При использовании весьма остроумного приспособления для намотки тонкой проволоки вокруг стержней были измерены радиальные изменения и показано, что они изотропны. Изменения длины наблюдались в другом приборе при помощи передвижного микроскопа. Затем были опубликованы результаты работ с гелием, аргоном, криптоном и водородом [71] и совсем недавно — с этаном, пропаном, бутаном, метанолом и четыреххлористым углеродом [72, 73]. [c.261]

За исключением работ Мак-Интоша и его сотрудников [67— 69] с пористым стеклом, все описанные выше опыты проводились с древесными и другими углями, отличающимися по степени неоднородности поверхности. Вместе с тем желательно было при определениях изменений длины иметь больше сведений о процессах, происходящих на поверхности. В частности, только в одном случае [67] сообщалось о теплотах адсорбции, измеренных на том же адсорбенте, что и в опытах по определению изменений длины. Следовательно, оставалось неясным, обусловлен ли процесс, приводящий к расширению, исключительно физической адсорбцией, или же происходящая в небольшой степени хемосорбция определяет ход процесса. При любом теоретическом рассмотрении данного эффекта эти сведения являются весьма существенными, так как только физическая адсорбция полностью обратима и соответствует термодинамическим положениям. Независимо от поверхности, на которой протекает адсорбция, только редкие газы, образующие небольшое число истинных химических соединений, удерживаются исключительно физическими или ван-дер-ваальсовыми силами. Хотя пористое стекло имеет сложную поверхность, автор полагает, что оно является более подходящим объектом для изучения, чем древесные угли, сложность и невоспроизводимое поведение которых хорошо известны. Оказалось возможным измерить изменения длины при 77° К, и получить данные об эффектах, вызванных аргоном, криптоном, азотом, кислородом и водородом [74]. При использовании той же аппаратуры и образца были изучены, кроме того, эффекты, обусловленные адсорбцией ряда полярных газов [75—77], [c.261]

Рис. 4. Расширение во фринжах (в единицах края интерференционной полосы) пористого стекла после адсорбции аргона, кислорода и азота [74].

Об аналогичных наблюдениях сообщил Никитин с сотрудниками [151], но они оспариваются Мак-Дональдом [153], чьи результаты с кабосилом находятся в противоречии с результатами, полученными с пористым стеклом. Это расхождение, вероятно, до некоторой степени обусловлено качественным характером данных. Как Мак-Дональд, так и русские исследователи оценивают количества адсорбированной воды по давлению водяных паров. Если оставить вопрос о нагревании образца, эти данные без изотерм адсорбции почти бесполезны, а изотермы не приведены ни в одной из работ. Подобную неопределенность можно исключить непосредственным измерением адсорбированного количества в то время, когда образец находится на пути прохождения луча [163]. В этих опытах наибольшее адсорбированное количество составляло 9,35 см /г. Поверхность образца (210 ж /г) измерялась по аргону. Путем сравнения молекулярных площадок аргона (14,6 А ) и воды (10,5 А ) было найдено, что емкость монослоя цля воды равна 74,4 см г. Следовательно, в случае пористого стекла, откачанного при 450°, с заполнениями поверхности менее 0,13 на центрах ОлН находилось, по-видимому, очень мало молекул адсорбированной воды, а некоторая часть располагалась на центрах ОдН. В настоящее время нельзя вычислить долю молекул адсорбированной воды, взаимодействующих с группами ОН каждого типа, но вполне возможно, что в дальнейшем это удастся осуществить. [c.294]

Козировский и Фолман (1962) определили объемный модуль пористого стекла викор, измеряя расширение при адсорбции аргона на исходных и метилированных образцах. Прямое определение модуля Юнга было проведено для двух типов пористого стекла. Было найдено, что в каждом случае модуль метилированного стекла оказывался меньше, чем исходного стекла. Различие в модулях было приписано удалению при метилировании поверхностных гидроксильных групп, до этого принимавших участие в образовании водородной связи. Для подтверждения этой точки зрения Козировский и Фолман рассчитали вклад в модуль Юнга, вносимый водородными связями па поверхности. Было найдено, что разница модулей для метилированного и исходного образцов пористого стекла очень хорошо согласуется с рассчитанной величиной. [c.337]

Наши эксперименты проводились с дисками и пластинками стекла Na-7/23 различной термической обработки. После выщелачивания в 3iV H l при 50° С, отмывки дистиллированной водой и сушки они обрабатывались 0,5iV раствором NaOH при соответственных температурах в течение различного времени. Пористость получаемых продуктов определялась из истинного и кажущегося удельных весов (гидростатическая жидкость — вода). Величина радиуса пор эквивалентного цилиндрического капилляра определялась по скорости течения воздуха в кнудсеновском режиме [12]. Пористая структура контролировалась но изотермам адсорбции воды, а удельная поверхность — методом тепловой десорбции аргона [13]. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология