Пористые тела адсорбционная способность

Определение адсорбционной способности адсорбента основано на избирательном поглощении пористым телом хорошо адсорбирующихся ароматических углеводородов из раствора их с парафиновыми или нафтеновыми углеводородами. Количество адсорбированных углеводородов определяют по уменьшению их концентрации в растворе. Так как непосредственное определение копцентрации затруднено, то используют косвенные методы, например определение показателя преломления рабочих растворов. Между этим показателем для раствора и его концентрацией имеется прямая зависимость при уменьшении концентрации раствора на 1 % его показатель преломления изменяется на постоянную величину. [c.237]

Если твердое тело может поглощать влагу или находится во влажном состоянии, то, как правило, оно является пористым. Большинство пористых, особенно высокопористых тел, можно представить как более или менее жесткие пространственные структуры — сетки или каркасы. Их в коллоидной химии называют гелями. Это уголь, торф, древесина, картон, бумага, ткани, зерно, кожа, глина, почвы, грунты, слабообожженные керамические материалы и т. д. Пористые тела могут быть хрупкими или обладать эластическими свойствами. Их часто классифицируют по этим свойствам. Пористые материалы обладают значительной и разной адсорбционной способностью по отношению к влаге, которая придает им определенные свойства. На практике в качестве адсорбентов. предназначенных для извлечения, разделения и очистки веществ, применяют специально синтезируемые высокопористые тела. Эти тела кроме большой удельной поверхности должны обладать механической прочностью, избирательностью и рядом других специфических свойств. Наиболее широкое применение находят активные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. [c.129]

Методы изучения свойств адсорбентов [1, 2, 7, 8, 13, 14]. Процессы, происходящие на границе раздела газ — твердое тело, имеют огромное практическое значение в промышленности и в лабораторной технике. Наиболее важные из них очистка газов, их рекуперация, разделение смеси газов в препаративных и аналитических целях, газовая хроматография, изучение свойств гетерогенных химических реакций, в частности каталитических. Чтобы правильно выбрать и применить адсорбенты для указанных целей, необходимо знать такие их свойства, как удельную поверхность, пористость, структуру пор, адсорбционную способность. [c.111]

Уравнение (2.2) является термическим оно справедливо в любых заданных температурных условиях процесса. В качестве характеристики адсорбционных свойств пористых тел используют зависимость адсорбционной способности от давления при постоянной температуре (изотерму адсорбции) [c.32]

Адсорбционные способы основаны на способности сероводорода сорбироваться на твердых пористых телах. Адсорбентами являются активный уголь, цеолиты и др. [c.12]

Физическая адсорбция как способ откачки использована в форвакуумных адсорбционных насосах. Их работа основана на способности предварительно подвергнутых дегазации Пористых тел поглощать газы и пары путем физической адсорбции (без-масляная форвакуумная откачка). В отечественном насосе ЦВН-01 в качестве адсорбента использован цеолит 5А. Для охлаждения адсорбента на насос надевают сосуд Дьюара с жидким азотом, для регенерации адсорбента после откачки применяют нагрев насоса. Главными недостатками адсорбционных насосов являются большой рас-134 [c.134]

По структуре твердые тела можно подразделить на непористые и пористые. Первые из них обладают незначительной удельной поверхностью, которая может быть увеличена за счет дробления вещества, и, наоборот, во втором случае величина удельной поверхности вследствие наличия пор, пронизывающих частички тела во всех направлениях, измеряется сотнями м 1г. Иначе говоря, если удельная поверхность непористых тел определяется только внешней, видимой поверхностью, то удельная поверхность пористых тел состоит из внешней и внутренней поверхностей. При этом внутренняя поверхность по своим размерам в десятки и сотни раз больше внешней. Кроме того, вследствие особого искривленного состояния внутренняя поверхность в зависимости от радиуса пор обладает повышенным адсорбционным потенциалом. Поэтому совершенно ясно, что твердые тела подобного типа наиболее предпочтительны, эффективны и использование их экономически выгодно незначительный расход, высокая поглощающая способность, минимальные потери очищаемых продуктов, сокращение размеров адсорбционной аппаратуры, рабочих площадей и т. д. [c.7]

Поэтому при изучении структуры твердых адсорбентов, в особенности тонкопористых адсорбентов, обладающих большой адсорбционной способностью, надо принимать во внимание не только строение твердого скелета, но и структуру пор, его пронизывающих, и структуру поверхности раздела. Эти три вида структуры, конечно, тесно связаны между собой однако для того чтобы получить возможно более правильное представление о строении пористого тела, надо их изучить независимыми методами. [c.171]

Изотермы адсорбции газа на твердом теле могут принадлежать к одному из пяти известных типов, представленных на рис, 4.1. Тип I характерен главным образом для химической адсорбции с образованием мономолекулярного слоя и встречается в чистом виде при взаимодействии красителя с активным углем. Тип II относится к адсорбции с образованием полимолекулярных слоев. Изотермы III типа описывают процессы, происходящие на поверхности с относительно слабой адсорбционной способностью. Изотермы типа I V и V характерны для более сложных процессов адсорбции, протекающих на пористых адсорбентах (изотермы Пи 111 ) с образованием полимолекулярных слоев. Процессы адсорбции, описываемые изотермой типа I, наг зывают хемосорбцией (или химической активированной адсорбцией), а все остальные изотермы представляют собой изотермы физической адсорбции. [c.73]

Поглощение газов, паров и растворенных веществ поверхностью твердого тела называется адсорбцией. Адсорбционная способность твердых веществ зависит от их пористости, внутренней поверхности, доступной для адсорбируемого вещества. [c.365]

Некоторые природные алюмосиликаты состоят из отдельных пористых зерен, в которые легко проникает адсорбируемое вещество. Такие сыпучие пористые тела широко применяются для разных целей адсорбционной техники, в частности очистки минеральных масел. К ним принадлежат кизельгур, флоридин, крымский кил и др. В последнее время много внимания уделяется новому адсорбенту — цеолиту. Поры его обладают радиусами от 4 до 5 Л° и больше, а поверхность, доходящая до 1000 м г, — значительной адсорбционной способностью. Особенно эффективно применяется этот адсорбент при сушке газов, поступающих на катализ под давлением. Тщательная сушка здесь необходима потому, что даже небольшие примеси влаги, конденсируясь, снижают каталитический эффект. В отличие от других адсорбентов (силикагеля и алюмогеля) адсорбционная способность цеолитов не снижается при повышении температуры почти до 100°. [c.15]

Адсорбент. В качестве адсорбента обычно используют различные твердые пористые тела, обладающие развитой внутренней поверхностью. Адсорбент должен обладать известной механической прочностью против истирания при движении и растрескивания при действии повышенных температур, а также устойчивой регенерационной характеристикой. Непосредственно на адсорбционную очистку (четкость разделения компонентов сырья) влияют адсорбционная способность, часто называемая активностью или емкостью, и фракционный состав адсорбента. [c.104]

Адсорбция. Метод адсорбции основан на поглощении паров растворителей твердыми пористыми телами с высокоразвитой активной поверхностью — активированным углем или силикагелем. В отличие от активированного угля, силикагель не огнеопасен и меньще распыляется. Однако он имеет ряд недостатков пониженную, по сравнению с активированным углем, адсорбционную способность при обычной температуре (процесс приходится вести при 0° С и ниже), больщую гидрофильность и вызывает каталитическое разложение ацетона при десорбции. [c.160]

Хорошими адсорбентами являются тела с сильно развитой поверхностью, например, пористый уголь, пемза, кизельгур, обезвоженные глины, цеолиты, силикагель, алюмогель и др. Истинная, участвующая в адсорбции поверхность адсорбента, отнесенная к 1 г его, называется удельной поверхностью. У хороших адсорбентов, например, активных углей, она достигает сотен квадратных метров. Адсорбционная способность зависит от природы поглощаемого газа- Физическая адсорбция растет с температурой кипения и с критической температурой адсорбируемого газа. Часто на нее большое влияние оказывает и химическая природа поглотителя. [c.283]

Адсорбционно связанная вода. Основное ее количество находится в виде мономолекулярного слоя на поверхностях капилляров пористого тела. Адсорбция воды сопровождается выделением тепла. Мономолекулярный слой воды находится под большим давлением, обусловленным молекулярным силовым полем, в результате чего плотность жидкости увеличивается. Адсорбционно связанная вода несколько отличается от свободной воды (теплоемкость ее меньше единицы, она обладает свойствами упругого твердого тела, не способна растворять электролиты и т. д.). [c.24]

Практическая работа по применению различных адсорбентов подтверждает этот вывод наиболее высокой адсорбционной способностью обладают твердые тела с развитой поверхностью (шероховатые, в виде порошка и в особенности с большим количеством узких пор пористые тела могут иметь удельную поверхность до 10 м2/кг). [c.58]

Принцип действия адсорбционных насосов основан на способности предварительно обезгаженных твердых пористых тел поглощать газы и пары в основном за счет физической адсорбции. [c.135]

Адсорбенты представляют собой пористые или порошкообразные тела с хорошо развитой поверхностью и большой адсорбционной способностью. [c.67]

Адсорбция молекул из газовой смеси или из раствора жидкости, протекающая на внутренней поверхности пористых твердых тел, открывает широкие возможности для очистки технологических потоков, как, например, при осушке газов, извлечении ценных компонентов и при пропускании растворов через молекулярные сита . Хотя процесс иногда можно осуществить при противоточном движении жидкой и твердой фаз [65], твердые частицы чаще удерживают в неподвижном слое, пропуская жидкость до тех пор, пока не наступит почти полное насыщение слоя и небольшие количества адсорбата не начнут проскакивать через него. Затем слой необходимо регенерировать для восстановления его адсорбционной способности и извлечения адсорбированного вещества. Подобным же образом действуют синтетические ионообменные смолы [42 1 или встречающиеся в природе глины, которые адсорбируют ионы из водных растворов, вытесняя другие ионы, первоначально содержащиеся в матрице смолы. Процесс продолжают до тех пор, пока не произойдет почти полное насыщение смолы компонентами потока питания. Затем следует регенерация. [c.565]

В последнее время [101, 102] для определения пористости разработан адсорбционный метод исследования, позволяющий. определить величину удельной поверхности пленки, ее пори-. стость и распределение объема нор по величинам эффективных радиусов. В основе указанного метода лежит способность анод- . ной пленки, представляющей собой пористое тело, обратимо. . адсорбировать газообразное или жидкое вещество, не вступая с ним в химическое взаимодействие. Для этой цели образец,, с анодной пленкой в вакууме приводится в контакт с адсорби-., руемым веществом и измеряется изменение давления в системе.. В качестве адсорбтива использовались пары изопентана. Опы-.. ты проводились при температуре—72°, адсорбция измерялась. объемным методом по разности давления. Результаты исследо-вания приведены на рнс. 80, 81 и в табл. 9. [c.149]

Адсорбционный метод применяется для выделения газового бензина из тощих газов, содержащих тяжелых углеводородов до 50 г/л4 . Сущность метода заключается в способности пористых твердых тел, таких, как активированный уголь, силикагель, молекулярные сита, адсорбировать на своей поверхности различные углеводороды. Количество адсорбированных углеводородов зависит от природы адсорбента и адсорбируемого вещества, состава газа, т. е. адсорбируемости других компонентов, температуры и давления процесса. Так, например, силикагель в первую очередь адсорбирует [c.166]

Однако такие методы с непористыми мембранами обладают малой производительностью. Тем не менее работы в этой области представляют большой интерес. Из множества материалов может быть можно будет подобрать такие, которые нри большой селективности будут иметь и достаточно большую пропускную способность. Точную границу между пористыми и непористыми твердыми телами провести затруднительно. Мы можем представить последовательный ряд различных твердых тел с постепенно уменьшающимися размерами пор, но с сохранением общего коэффициента пористости для каждого из тел в целом. По мере уменьшения размеров пор будет увеличиваться внутренняя поверхность тела. Пока размер пор велик по сравнению с размерами газовых молекул, влияние поверхности остается незначительным, поскольку адсорбционное действие стенки пор сказывается лишь на короткие расстояния. По мере уменьшения размеров пор влияние поверхностей становится все более и более [c.213]

Адсорбционный метод основан на способности некоторых обладающих высокой пористостью твердых тел поглощать газы и пары. Процесс адсорбции осуществляется пропусканием перерабатываемого газа через слой поглотителя, помещенного в аппарате-адсорбере. После поглощения поглотитель подвергается нагреванию для отделения адсорбированных углеводородов. [c.5]

Адсорбция газов. Твердые вещества всегда обладают способностью адсорбировать на своей поверхности молекулы, атомы или ионы из окружающей среды. Для Данного адсорбирующего твердого тела (адсорбента) и данного адсорбируемого газа или раствора количество адсорбируемого вещества возрастает по мере увеличения адсорбирующей поверхности. Следовательно, для увеличения адсорбционного эффекта необходима возможно больщая поверхность адсорбента. Такой развитой поверхностью обладают вещества, имеющие пористую, губчатую структуру, и вещества, находящиеся в состоянии тонкого измельчения (высокодисперсные системы — коллоиды). [c.89]

Удерживание газов и паров пористыми телами, их адсорбционная способность зависят как от природы взаимодействующих тел, так и от структуры пористого тела. Если структурный фактор для макропористых адсорбентов имеет малое значение, то уже для переходиопористых тел его роль резко возрастает. Это обусловлено в первую очередь проявлением капиллярных сил. Очевидно, что [c.134]

Активные угли имеют кристаллическое строение, у них обнаружена структура графита, для которой характерна слоистая решетка и.ч шестичленных углеродных колец. Согласно современным представлениям, активные угли — плотные кристаллические агрегаты. Характер пористости связан со структурой агрегата, адсорбционная способность — с размерами ее элеме[1тон -кристаллитов. Особо активными центрами на поверхности япляются ребра и углы кристаллитоп. Углеводороды, присутствующие ь угле, не экстрагируются растБОр([телями и не удаляются [c.157]

Вскоре стало ясно, что поглощаемый объем зависит и от сорта угля и от того, какой газ поглощается. Предположив, что адсорбционная способность твердого тела зависит от площади его доступной поверхности, де Соссюр [3] в 1814 г. выразил наш взгляд на это явление. А в 1843 г. Митчерлих [4] отметил особую роль угольных пор и предположил, что их диаметр в среднем должен составлять 10 мк. Он рассчитал, что двуокись углерода конденсируется в слоях толщиной 0,005 мм, причем ее плотность приближается к плотности жидкой двуокиси. Эти два фактора, удельная поверхность и пористость (или объем пор), действуют в явлениях адсорбции совместно, и не только на угле, но и на большом ряде других твердых тел. Поэтому измерения адсорбции газов и паров позволяют получить информацию относительно удельной поверхности и структуры пор твердого тела. Следующие главы посвящены детальному рассмотрению способов реализации этой возможности. [c.9]

Обычно условия адсорбционного равновесия изучаются при постоянной температуре. Зависимость a = f( ) называется изотермой адсорбции. Конкретная форма этой зависимости определяется свойствами и механизмом взаимодействия адсорбента и адсорбируемого вещества. Поскольку адсорбция происходит под действием поверхностных сил, в качестве адсорбентов применяют вещества, имеющие большую поверхность в единице массы или объема (удельную поверхность). Такими свойствами обладают пористые тела. В процессе адсорбции поглощаемое вещество проникает внутрь пор. Как было показано выше, механизм процессов переноса в капиллярно-пористых телах зависит от размеров пор. Большинство адсорбентов имеет поры различных размеров. В микро-порах, радиус которых (г <10 см) соизмерим с размерами адсорбируемых молекул, силовое поле создается во всем объеме пор и в процессе адсорбции происходит их объемное заполнение. Поэтому поглощаю1цая способность микропористого адсорбента определяется объемом микропор в единице массы адсорбента. Для наиболее распространенных адсорбентов эта величина составляет до 0,5 л/кг. Макропоры размером > 2-10 мм из-за обычно относительно малой доли их поверхности в общей поверхности адсорбента вносят малый вклад в адсорбцию. Их роль заключается в облегчении транспорта адсорбируемого вещества внутри адсорбента к более мелким порам. Поры промежуточных размеров (10 — 2-10 мм) обычно имеют большую удельную поверхность (10 —7 10 mVkt). в них происходит капиллярная конденсация и MOHO- или нолимолекулярная адсорбция. [c.504]

Удерживание газов и паров пористыми телами, т. е. их адсорбционная способность, зависят как от природы взаимодейству-ЮИ1ИХ тел, так и от структуры пористого тела. Если структурный фактор для макропористых адсорбентов имеет малое значение, то уже для переходнопористых тел его роль резко возрастает. Это обусловлено в первую очередь проявлением капиллярных сил, действие которых с ростом дисперсности тела непосредственно связано со сродством адсорбата к адсорбенту. Основываясь па закономерностях капиллярных явлений, можно утверждать, что такое сродство должно быть достаточ- [c.162]

Удаление активной жидкости из пористой структуры полимера, а также его кристаллизация заметно изменяют адсорбционные свойства [161, 162]. Кристаллизация высокодисперсного фибриллизованного полимера придает его структуре стабильность, вследствие чего материал утрачивает способность к коагуляции и пептизации под действием активной жидкости. Последнее обстоятельство позволяет использовать классический метод изучения структуры пористых тел — адсорбцию из газовой фазы. На рис. 4.7 представлены результаты исследования пористого ПЭТФ с помощью адсорбции метанола при 30 °С. Хорошо видно, что такие материалы обладают высокодисперсной пористой структурой, удельная поверхность которой достигает 60—70 м г. Значение удельной поверхности проходит через максимум в зависимости от степени удлинения полимера, что хорошо коррелирует с другими экспериментальными данными, в частности, с данными, полученными при изучении адсорбции из растворов. Метод адсорбции из газовой фазы позволяет не только рассчитать удельную площадь поверхности, но оценить также распределение пор по размерам. С помощью изотерм адсорбции метанола на ПЭТФ по безмодельному методу капиллярной конденсации [163] были рассчитаны распределения пор по размерам (рис. 4.8). Из рис. 4.8 следует, что основной вклад в суммарный объем пор в таких адсорбентах вносится порами чрезвычайно малых размеров (около 1 нм), в то время как пор большего размера в структуре значительно меньше. Такая особенность пористой структуры сближает их со структурой некоторых видов неорганических адсорбентов [164]. [c.96]

Большой интерес представляет работа Стил и Хэлси в которой была получена сравнительная характеристика адсорбционной способности инертных газов. Адсорбция изучалась при обычных температзфах статическим методом. Ввиду того что коэффициенты адсорбции при этом очень малы, авторы использовали адсорбенты в виде порошков с огромной поверхностью (>3000 м ), что облегчало осуществление анализа. В качестве адсорбентов были взяты различные сорта угля, пористое стекло и алюминий. На основании полученных данных авторы оценили энергию взаимодействия инертных газов с указанными адсорбентами и рассчитали расстояние наибольшего приближения атомов инертных газов к поверхностям твердых тел (табл. 140, 141). [c.373]

Адсорбционный метод основан на поглощении вредных газов и паров с помощью твердых сорбентов (активированных углей, силикагелей, цеолитов и др.). Этот метод применяется главным образом для улавливания и возвращения в производство паров органических растворителей. (рекуперация). В этом случае используются физические свойства некоторых пористых тел с ультрамикроскопической структурой, которая делает их способными выборочно извлекать газ1ы из воздушной смеси и удерживать их на своей повергйюстн. [c.13]

Непористые твердые тела не годятся для использования в качестве носителей в газо-жпдкостной хроматографии. Даже у очень небольших частиц поверхность недостаточно велш<а, чтобы предотвратить заполнение пустот и пере.мещение жидкости. Далеко ие каждый пористый носитель для этого пригоден. У таких материалов, как силикагель, большая поверхность в значительной мере связана с наличие.м крайне тонких пор, которые после заполнения растворителем раскрывают для обмена лишь небольшую долю поверхности. Длина пор сравнительно велика, а поэтому для диффузии необходимо значительное время в результате, как указывалось в гл. 4, проявительные пики расширяются. Кроме того, подобные вещества обычно после пропитки еще сохраняют некоторую адсорбционную способность, что приводит к вытягиванию задней границы пика . Многие поверхиостноактивные вещества, в том числе активный уголь, катализаторы крекинга и т. д., принадлежат к этому классу веществ. [c.220]

Явление адсорбции может быть объяснено следующим образом. Молекулы вещества обладают силами притяжения, которыми и действуют друг на друга. Те из них, которые находятся внутри вещества, равномерно испытывают силы притягкения других молекул со всех сторон и сами действуют на все стороны. В ином положении оказываются молекулы, находящиеся на поверхности тела. Они испытывают нритяжепие снизу и до некоторой степени с боков сверху же у них оказываются как бы незамещенные, свободные силы притяжения (рис. 61). Этими силами молекулы могут притягивать и удерживать на своей новерхности молекулы других веществ. Так, например, твердые тела на воздухе всегда удерживают на новерхности в виде тончайшей пленки молекулы воды. Этим и объясняется поглотительная способность веществ. Поскольку поглощение происходит на поверхности тела, то, следовательно, чем больше поверхность имеет данное тело, тем выше у пего поглотительная способность, тем лучшим адсорбентом оно является. Поэтому у веществ пористых и нор пикообразных адсорбционная способность выражена сильнее. Уголь вследствие своего пористого строения как раз и обладает огромной поверхностью. Еще больше можно увеличить поверхность угля путем специальной его обработки. Один из способов такой обработки, предложенный академиком Зелинским, сбстоит в том, что древесный уголь подвергают действию водяного пара при высокой температуре. [c.194]

Адсорбционная осушка и очистка пpиpoднoгo газа — процесс, в результате которого можно фактически полностью извлечь из природного газа пентаны и высококипящие, содержащиеся в газе даже в небольших количествах, а также влагу. Адсорбционный процесс основан на способности твердых пористых тел избирательно поглощать из природного газа углеводороды и влагу. В качестве адсорбентов обычно применяются материалы имеющие большую удельную поверхность вследствие особенностей их приготовления. Приготовленные адсорбенты состоят из зерен неправильной формы или предварительно приготовленных частиц. Природный газ перед дальним транспортом поступает на промысловые адсорбционные установки и проходит через адсорбер, заполненный адсорбентом. При этом углеводородные примеси и влага избирательно поглощаются адсорбентом, а осушенный природный газ поступает в магистральный газопровод. [c.15]

Удельная поверхность и структура (размер и характер пор) являются важными характеристиками, определяющимн адсорбционные свойства адсорбента. Адсорбция зависит от величины поверхности чем больше пористость твердого тела, тем больше его общая удельная поверхность и способность к адсорбции. Для силикагелей, алюмогелей и алюмосиликатных катализаторов величина удельной поверхности может быть в пределах от 10 до 1000 м г. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология