Удельная поверхность адсорбентов из заполнения мономолекулярного слоя

Особенности адсорбции в микропорах. Из анализа адсорбции паров веществ на дегидратированных кристаллах цеолитов могут быть получены важные сведения о характере заполнения адсорбционного пространства. Радиусы больших полостей цеолитов типов А и X составляют 5,5—б А, и поэтому цеолиты являются типичными микропористыми адсорбентами. Но, в отличие от других адсорбентов, микропористая структура цеолитов обусловлена их кристаллическим строением и поэтому является строго определенной. Для цеолитов А и X можно из рентгеноструктурных данных вычислить формальные геометрические удельные поверхности алюмосиликатных скелетов, т. е. стенок микропор [6]. Для кристаллов цеолитов СаА формальные удельные поверхности составляют 1640 ж /г, а для NaX— 1400 м 1г. Отношения из вычисленных удельных поверхностей к обычно применяемым молекулярным площадкам адсорбируемых веществ выражают расчетные емкости мономолекулярных адсорбционных слоев (о ). В табл. I эти величины сравниваются с экспериментальными предельными величинами адсорбции ао, отвечающими полному объемному заполнению полостей цеолитов [7]. [c.7]

Здесь о р - предельное количество адсорбтива, которое может быть поглощено в виде мономолекулярного слоя при заполнении всех активных центров адсорбции на внутренней поверхности пор адсорбента коэффициент Ь может быть выражен через молекулярные константы адсорбтива, температуру, удельную теплоту адсорбции и некоторые другие параметры системы для практических расчетов численные значения о р и Ь находятся экспериментально для каждой конкретной пары адсорбент - адсорбтив. [c.512]

Для определения истинного значения удельной эффективной поверхности необходимо, во-первых, предположить, что вода, присоединяясь, образует мономолекулярный слой, во-вторых, знать плотность заполнения поверхности молекулами воды. Некоторые данные можно получить, определяя плотность связанной воды, например, по измерениям диэлектрической постоянной [18] или методом Брунауэра, Эммета и Теллера для определения эффективной поверхности по объему пара или газа, который достаточен для покрытия поверхности 1 г адсорбента мономоле-кулярным слоем, рассчитанным по предложенной ими формуле. [c.13]

Эффективные радиусы более мелкой разновидности пор адсорбентов— переходных пор — намного больше размеров адсорбируемых молекул. На поверхности переходных пор происходит мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция паров, т. е. образование последовательных адсорбционных слоев. Кроме того, в легко реализуемом на опыте интервале относительных давлений происходит объемное заполнение переходных пор по механизму капиллярной конденсации. Несколько условно можно считать, что эффективные радиусы переходных пор характеризуются величинами в пределах от 15—16 до 1000—2000 А. Нижняя граница эффективных радиусов отвечает пределу применимости уравнения Кельвина, что было показано [3, 4] на основании термодинамического анализа экспериментальных данных по адсорбции и капиллярной конденсации паров. В зависимости от развития объема переходных пор и преобладающих радиусов удельные поверхности переходных пор адсорбентов могут составлять от 10 до 500 м 1г. [c.6]

Для характеристики молярного объема вещества в адсорбционной фазе, находящейся в равновесии с раствором, рассмотрим случай избирательной адсорбции, когда при равновесной концентрации С,-, равной растворимости вся поверхность адсорбент та заполнена только молекулами избирательно адсорбирующегося из раствора вещества /. Количество молекул вещества контактирующих с поверхностью адсорбента, в этом случае равно 5а/о)м, где 5а — удельная поверхность адсорбента сом проекция ван-дер-ваальсовских размеров молекулы на поверхность раздела фаз, зависящая от ориентации адсорбированной молекулы. Отсюда максимальное количество адсорбированного вещества равно 5а/о)мЛ А моль. Объем такого мономолекулярного однокомпонентного адсорбционного слоя равен 5аЛм, где /1 — ван дер-вааль-совский размер адсорбированной молекулы, нормальный к поверхности раздела фаз. Отсюда молярный объем адсорбированного вещества при максимальной плотности заполнения поверхности адсорбента [c.63]

Следует подчеркнуть, что в данном случае понятие поверхность, или эффективная поверхность, весьма условно. Так, ее величина зависит от структуры смачиваемой фазы и природы ее поверхности, а также от природы смачиваюш,ей среды. При смачивании водой определяемая величина поверхности зависит от количества атомов с большой электроотрицательностью на единице этой поверхности. Чтобы определить истинное значение удельной поверхности, необходимо предположить, что вода, присоединяясь, образует мономолекулярный слой, и знать плотность заполнения поверхности молекулами воды. Некоторые сведения об этом можно получить, определяя плотность связанной воды, например, измерениями диэлектрической постоянной или по методу Брунауэра, Эммета и Теллера для определения эффективной поверхности по объему пара или газа, который соответствует покрытию поверхности 1 г адсорбента мономолекулярным слоем. [c.113]

При этом следует заметить, что предположение о тождест-ренности потенциальных кривых для непористых и микропористых адсорбентов вряд ли выполнимо. Кроме того, допущение, что величины адсорбции на единице поверхности стандартного адсорбента и исследуемого микропористого образца равны, не соответствует действительности, тем более что механизмы адсорбции на данных адсорбентах резко отличаются друг от друга. В самом деле, адсорбция на непористом стандартном адсорбенте протекает с образованием плотного мономолекулярного слоя, емкость которого и величина посадочной площадки молекул адсорбата — исходные данные для расчета удельной поверхности. Наоборот, адсорбция в микропорах, размеры которых соизмеримы с размерами молекул адсорбируемого вещества, протекает по типу объемного заполнения, вследствие чего каждая молекула адсорбата занимает площадь намного большую, чем ее посадочная площадка в плотном конденсированном слое. Расчеты показывают, что даже в самом благоприятном случае, т. е. при наличии шарообразных молекул адсорбата, поверхность, занимаемая каждой молекулой в соизмеримой поре, в 4 раза больше ее посадочной площадки. Поэтому величина адсорбции на единице непористого-материала значительно выше, чем на аналогичной площадке микропористого адсорбента одной и той же химической природы. Вследствие этого коэффициент пропорциональности к уравнения (8.37) значительно занижен, в результате чегО удельная поверхность 5, рассчитанная с его помощью, не соответствует действительной величине. [c.241]

Определение удельной поверхности. В настоящей работе применяется метод определения удельной поверхности, основанный на использовании низкотемпературных изотерм адсорбции азота. Задача заключается в том, чтобы на основании экспериментально полученных данных по адсорбции азота при температуре жидкого воздуха, жидкого кислорода или жидкого азота определить количество азота, отвечающее заполнению поверхности адсорбента мономолекулярным сло.ем. Эта величина может быть найдена из уравнения теории полимоле-кулярной адсорбции в его линейной форме [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология