Капиллярная конденсация уравнение Томсона

Уравнение В. Томсона является основным при расчетах, связанных с явлениями капиллярной конденсации. Если известны давление пара жидкости р, и радиус капилляров адсорбента , то по уравнению В. Томсона можно вычислить давление пара рл, выше которого в капиллярах начинается конденсация.. Если заданы р, и рл, то, пользуясь уравнением В. Томсона, можно вычислить максимальный радиус капилляров, в которых будет происходить конденсация (что нужно знать для правильного подбора адсорбента). [c.100]

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]

Рассмотрим конденсацию пара в порах (капиллярах) произвольной формы (в отличие от прежней теории, основанной на уравнении Томсона — Кельвина и применимой строго лишь к цилиндрическим порам). Тонкий слой адсорбата на внутренней поверхности пор автор рассматривает как объемную жидкую фазу а, равновесную с фазой пара р. Применяя к этой системе общее уравнение (VI.9), автор, после ряда преобразований получает обобщенное уравнение капиллярной конденсации, не включающее геометрических параметров, связанных с размером и формой пор [c.163]

Так как структура реальных пористых тел, в том числе и силикагелей, не может быть образована порами правильной цилиндрической формы, то расчеты по уравнению Томсона дают некоторые эффективные значения радиусов пор. Однако хорошее согласие между результатами расчета размеров пор из представления о капиллярной конденсации и другими независимыми методами [280] (электронная микроскопия, ртутная порометрия и др.) указывает на то, что эффективные радиусы пор, вычисляемые из уравнения Томсона, имеют вполне реальный смысл. [c.135]

Средний эффективный радиус пор находят по десорбционной ветви изотермы в области капиллярной конденсации по уравнению Кельвина — Томсона. [c.147]

Наоборот, если заданы р и ps, то, пользуясь уравнением Томсона, можно вычислить максимальный радиус капилляров, в которых будет происходить капиллярная конденсация [c.96]

Вывод уравнения для определения удельной поверхности основан на допущении, что к началу капиллярной конденсации завершается образование адсорбционных слоев. При этом количество и толщина адсорбционных слоев, а следовательно, п объем адсорбированного пара зависят от природы адсорбата. С другой стороны, радиусы пор, вычисленные по уравнению Томсона, для сорбции паров различных веществ будут уменьшены на различную толщину адсорбированного слоя пй, т. е. г—пё., где п — число адсорбированных мономолекулярных слоев й — толщина слоя. [c.107]

Для изучения структуры пористых тел наиболее часто применяют сорбционные методы, обычно основанные на результатах капиллярной конденсации паров в переходных порах. Более крупные поры (макропоры) в сорбционном процессе, как правило, не заполняются объемно. Особенность капиллярной конденсации в наличии на изотерме сорбции петли гистерезиса, характер которой зависит от размера и формы пор адсорбента. Поэтому изучение гистерезиса может дать ценные сведения для выяснения формы пор и распределения объема по эффективным радиусам, тем более что между радиусом кривизны мениска жидкости в капиллярах и давлением пара адсорбата существует определенная математическая зависимость, выражающаяся уравнением Томсона—Кельвина [c.174]

Уравнение [14] является общим термодинамическим уравнением капиллярной конденсации при сделанных выше допущениях о состоянии жидкого слоя уравнение Томсона — Кельвина является его частным случаем . [c.187]

При большой упругости пара образуется многомолекулярный слой. В микропорах получается смыкание многомолекулярных слоев и появляется вогнутый мениск жидкости в самых тонких капиллярах. После появления мениска начинается явление капиллярной конденсации согласно теории Томсона, выраженное уравнением [c.378]

Метод капиллярной конденсации дает возможность определять диаметр пор от 0,002 до 0,05 мкм. Он основан на взаимосвязи между радиусом кривизны вогнутого сферического мениска жидкости г и равновесным давлением пара над ним р (уравнение Томсона) [c.174]

Петля гистерезиса, определяющая интервал давлений капиллярной конденсации, позволяет рассчитать радиус пор по уравнению Томсона-Кельвина [c.361]

Количественная обработка явлений капиллярной конденсации сильно осложняется незнанием диаметров капилляров, особенно тогда, когда стенки их покрыты адсорбированным слоем. Кроме того в капиллярах происходит сильное -сжатие, которое дает трудно учитываемые изменения величин о и г . Поэтому показатель степени в уравнении (88) Томсона, вычисленный из величин р и Ро (давление, отвечающее точке а на рис. 134), сильно отличается от того, который получается из табличных данных [c.361]

Большое значение имеет капиллярная конденсация, т. е. ожижение паров в узких порах твердого тела. Опо обусловлено тем, что упругость пара жидкости зависит от кривизны ее поверхности. Над вогнутой поверхностью упругость пара меньше, чем над плоской или выпуклой, и тем меньше, чем больше кривизна вогнутой поверхности. В норах твердого тела жидкость, смачивающая это тело, образует вогнутые мениски. Чем же поры, тем больше кривизна менисков в них и тем меньше упругость пара жидкости над ними. В теории капиллярности устанавливается соответствующая количественная связь, выражаемая уравнением В. Томсона [c.114]

Наряду с адсорбцией в пористых телах наблюдается явление капиллярной конденсации — конденсации пара адсорбата при давлениях, меньших давления насыщенного пара. При адсорбции стенки пор оказываются покрытыми тонкой пленкой адсорбированного вещества. Они хорошо смачиваются жидким сор-батом, и поэтому в порах легко образуется вогнутый мениск жидкости. Согласно уравнению Томсона (VII.5.3), давление пара, равновесное вогнутой поверхности, меньше упругости насыщенного пара. Поэтому конденсация пара в порах над вогнутым мениском начинается при давлениях, меньших давления насыщенного пара (р < р,), т. е. при относительном давлении, меньшем единицы (р1р < 1). Капиллярная конденсация, как и полислойная адсорбция, проявляется в том, что изотерма адсорбции в этих случаях принадлежит к одному из типов [c.226]

Мокрая атмосферная коррозия металлов по своему механизму приближается к электрохимической коррозии при полном погружении метачла в электролит. Видимая пленка влаги на поверхности металла возникает при мокрой коррозии в результате непосредственного попадания электролита на поверхность металла (дождь, обливание водой и т. п.). Еще одной причиной возникновения видимых пленок может быть капельная конденсация влаги, которая происходит при относительной влажности воздуха около 100%. Пленка влаги, при влажной атмосферной коррозии, также возникает при относительной влажности воздуха около 100 %. Причинами появления пленки мохут являться несколько процессов. Это капиллярная конденсация влаги, связанная с зависимостью давления паров, насыщающих пространство, от формы поверхности и степени кривизны ме1шска жидкости, над которым устанавливается такое давление. Равновесное давление пара будет максимальным над выпуклым мениском, а минимальным — над вогнутым, причем зависимость равновесного давления в этом случае будет описываться уравнением Томсона [c.56]

Для полной характеристики адсорбционных свойств сорбента необходимо иметь представление также о распределении объема пор по величинам их радиусов. Такую структурную кривую можно получить из изотермы адсорбции, воспользовавшись теорией капиллярной конденсации. В основу этого расчета положено уравнение Томсона, свя-зываюш,ее радиус кривизны вогнутого сферического мениска с равновесной упругостью пара над ним [c.135]

Томсон [94] предполагал, что адсорбционный катализ связан с капиллярностью и поэтому он представляет собой поверхностное явление. Опыты многих исследователей противоречат утверждению Томсона, показывая, что происходящие при катализе адсорбционные процессы не являются капиллярной конденсацией, так как наблюдающееся при этом изменение энергии значительно больше, чем изменение энергии в процессах конденсации, и во многих случаях сравнимо с энергией химических реакций. Томсон для объяснения катализа предложил теорию химической капиллярности. Согласно этой теории если толщина адсорбированного слоя д, а адсорбированное количество на единицу пло- цади п, тогда, по уравнению Гиббса, концентрация реагентов в адсорбционном слое равна n 6 и соответствует активной массе вещества. Если рассматривать растворы, то концентрация реагентов больше на поверхности катализатора, чем внутри-раствора, а следовательно, если реагенты адсорбируются, скорость реакции повышается . [c.106]

Капиллярная конденсация описывается обычно уравнениями Томсона, применимыми для круглых цилиндрических капилляров. В действительности, структура пор адсорбентов весьма сложна и не отвечает представлению о таких капиллярах. Кистлер, Фишер и Фримен в 1943 г. сделали важную попытку обобщить представления о капиллярной конденсации паров на поры любой формы при помощи уравнения Больцмана и получили формулу для определения поверхности адсорбционной пленки на которой начинается капиллярная конденсация. [c.186]

В случае многослойной адсорбции изотерма адсорбции имеет 5-образную форму. Применяемые в хроматографии адсорбенты, вообще говоря, должны иметь большую удельную поверхность. Это достигается либо за счет диспергирования твердого вещества, либо созданием в нем системы пор. В микропо-рах (диаметр несколько нанометров) силы адсорбции на противоположных стенках поры взаимодействуют между собой. В результате этого в начале адсорбционной изотермы наблюдается резкий подъем. При больших диаметрах пор (до 10 нм) и более высоких относительных давлениях пара происходит так называемая капиллярная конденсация . Смачивающие адсор-баты образуют в капиллярных порах мениски малого радиуса кривизны, давление пара над которыми рг в соответствии с уравнением Томсона (Кельвина) равно [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология