Капилляры и типы петель гистерезиса

Петля гистерезиса типа О присуща системам с набором неоднородных капилляров, имеющих широкую часть полости и разнообразные по величине короткие узкие горла. Такие капилляры, с одной стороны, способны сдвинуть адсорбционную ветвь изотермы в область более высоких относительных давлений, а с другой — в силу гетерогенности размера горл и равномерности их распределения обеспечивают постепенный спад [c.68]

Окись графита, монтмориллониты и гидроокись алюминия дают петли гистерезиса типа В. Эти вещества имеют кристаллический характер, и упаковка их частиц в пластинки приводит к образованию сквозных щелевидных капилляров с параллельными стенками. Существование таких структур было подтверждено путем изучения формы капилляров с помощью оптического метода двойного лучепреломления [26]. [c.179]

Другим типом капилляров, который может давать гистерезис типа В, являются бутылкообразные поры с настолько широкой основной частью (приблизительно 1000 А), что адсорбционная ветвь петли гистерезиса практически совпадает с линией, отвечающей относительному давлению, равному единице. [c.179]

Однако иногда сравнение адсорбционной и десорбционной ветвей может привести к выводам о форме капилляров. Адсорбционная ветвь, не имеющая точки перегиба и дающая резкий подъем при относительных давлениях, близких к единице, в совокупности с десорбционной ветвью, имеющей опреде.ленную точку перегиба при средних относительных давлениях, указывает на наличие щелевидных пор [58]. Петли гистерезиса такого типа найдены для образований, построенных из дискообразных или пластинчатых частиц, например для монтмориллонитов кривые гистерезиса, опубликованные Баррером и Мак-Леодом [59], действительно имеют такую форму. Аналогичные кривые получены для продуктов дегидратации многих хорошо кристаллизующихся гидроокисей металлов, в том числе гидроокиси алюминия (гидраргиллит, байерит, бемит и диаспор) [60]. [c.164]

Этот тип петли гистерезиса в отличие от иетли гистерезиса типа С в области средних значений относительного давления характеризуется наклонной адсорбционной и крутой десорбционной ветвями. Такой гистерезис может быть вызван сквозными капиллярами того же типа, которые соответствуют гистерезису тина А, когда величина эффективных радиусов основной части пор неодинакова, а эффективные радиусы узких входных отверстий имеют один и тот же размер. Аналогичным образом различные по размеру сфероидальные полости с входными отверстиями одного диаметра будут давать петли гистерезиса типа Е. В случае пор двух указанных типов возможно явление сканирования. [c.180]

Но если сквозной капилляр трубчатого типа имеет прямоугольное сечение размером а X па (где г > 1) и длину L > а, то уравнение (63) не выполняется, хотя получается петля гистерезиса типа А. По всей длине внутренних углов такой поры начинается капиллярная конденсация, которая происходит до тех пор, пока не образуется внутренний мениск с радиусом а/2. Затем эти поры заполняются при давлении, соответствующем эффективному радиусу а. Удаление вещества из таких пор происходит после того, как эффективный радиус внисанного цилиндра сделается равным па1 п Ч- 1). Для капилляров квадратной формы уравнение (63) выполняется, однако во всех случаях для га >- 1 получаем [c.178]

Капилляры, по форме напоминающие бутылочки, которые были предложены Мак-Бейном [21] для объяснения явления гистерезиса, также характеризуются петлей гистерезиса типа А. Если один конец такого капилляра закрыт и радиус его основной части равен r ,, а радиус узкой части равен г , то при условии, что -< Гь < 2г,1, пора заполняется при давлении, соответствующем Гь, так как в этом случае мениск образуется только в верхней части полости и имеет не цилиндрическую, а сфероидальную форму. Следовательно, изменение поверхностной энергии и число молей, переходящих из паровой фазы в жидкую, может быть выражено с помощью уравнений (30) и (31). Поэтому окончательное выражение аналогично уравнению Кельвина (35), а не уравнению (62). Опорожнение такой поры будет происходить, как обычно, при давлении, соответствующем г . Таким образом, давление при адсорбции меньше давления при десорбции и выполняется неравенство (64). Если радиус основной части бутылкообразного капилляра превышает диаметр горла , то короткие горла заполнятся при относительном давлении, соответствующем 2г , но поры в целом заполняются при относительном давлении, соответствующем г . В последнем случае крутой подъем-петли гистерезиса не происходит до тех пор, пока пе заполнится вся нора. Опорожнение поры происходит при давлении, соответствующем г . При этом получается широкая петля гистерезиса и оказывается справедливым неравенство [c.178]

Неоднородный характер распределения капилляров по размерам должен проявляться в явлении гкакировапия, которое представляет собой способность системы следовать ходу петли гистерезиса. Рассмотрим показанную на рис. 5 точку 7 на адсорбционной ветви петли гистерезиса типа С. Предположим, что эта петля характеризует совокупность бутылкообразных пор с горлами различного размера. При уменьшении давления все частично заполненные капилляры будут опорожняться, а полностью заполненные капилляры будут удерживаться до тех пор, пока давление не снизится до величины равновесного давления в горле поры. Следовательно, петля гистерезиса пересекается по пути А. В отсутствие такой точки на десорбционной ветви все поры заполнены частично. В точке 2 часть нор опорожнена, а остальные заполнены. Если теперь давление вновь увеличивается, то пустые поры снова заполняются и система проходит путь В. При этом адсорбционная ветвь достигается только при давлении насыщения, вследствие того что в точке 2 некоторая часть пор, у которых радиусы горла меньше г , обладает большими полостями и остается заполненной. Поэтому в данном случае количество крупных пор, способных заполниться, меньше, чем нри обычных условиях, и для определенного объема адсорбированного вещества равновесное давление мон ет оказаться ниже, чем на первоначальной адсорбционной ветви петли гистерезиса. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология