Изотермы гистерезис

Для адсорбентов с переходными порами характерна изотерма адсорбции с петлей капиллярно-конденсационного гистерезиса (рис. И1.10). Адсорбции соответствует нижняя кривая, а десорбции — верхняя. При малых давлениях, когда не происходит капиллярная конденсация, гистерезиса не наблюдается. Начало его появления зависит от природы адсорбента и адсорбата. Пористая структура адсорбента разнообразна. Однако считается, что ее можно смоделировать тремя видами пор 1) конусообразными, [c.135]

Изотермы адсорбции, получаемые при капиллярной конденсации, имеют вид изотерм типа IV и V (см. рис. 19). Наличие открытых пор и местных сужений пор приводит к гистерезису капиллярной конденсации, т. е. к несовпадению ветвей адсорбции [c.44]

Изотермы адсорбции при капиллярной конденсации имеют вид изотерм типа г) и д) (рис. 1.5). Наличие открытых пор и местных сужений пор приводит к гистерезису капиллярной конденсации, т. е, к несовпадению ветвей адсорбции и десорбции (рис. 1.9). Обусловлено это тем, что на стенках открытой поры при адсорбции возникает цилиндрический мениск, а десорбция происходит из полностью заполненных конденсатом пор со сферической поверхности. Поэтому конденсация идет [c.19]

Метод Киселева основан на термодинамическом рассмотрении полной адсорбционно-десорбционной петли гистерезиса с привлечением явления поверхностного натяжения жидкого адсорбата [6, 51, 52]. Однако этот метод полезен только для адсорбентов, обладающих мезопорами, а также вынуждает проводить измерение целиком всей изотермы. [c.643]

Зависимость между водой в коллоиде и парциальным давлением водяного пара в окружающей среде при постоянной температуре, если коллоид обезвоживать или наоборот обводнять, выражается двумя кривыми, называемыми изотермами. Отдаление кривых процессов обводнения и обезвоживания для средних значений парциального давления известно под названием гистерезис. [c.91]

Важнейшей характеристикой высушиваемого материала является сорбционное равновесие его с влажным воздухом. На рис. 3.1 приведены изотермы сорбции и десорбции паров воды на ПВХ-С-70, полученные статическим и динамическим (хроматографическим) методами [94]. На обоих графиках имеет место сорбционный гистерезис, типичный для капиллярно-пористых тел. Значительно более широкая петля гистерезиса, получающаяся по хроматографическим данным, объясняется присущей динамическому методу тенденцией к занижению равновесной влажности продукта при адсорбции и завышению при десорбции. Для расчетов процесса сушки необходимо иметь изотермы десорбции в достаточно широком интервале температур. В результате исследования сорбционных свойств большой группы полимерных материалов на основе винилхлорида и акрилатов предложено следующее уравнение для описания кривых десорбции в интервале относительной влажности воздуха ( от О до 1,0 [94] [c.88]

Методы определения объема микропор разработаны А, В. Киселевым и К. Д. Щербаковой. Один из методов состоит в определении изотерм сорбции и десорбции паров метилового спирта при 20°С. Произведение адсорбции а в точке начала гистерезиса на мольный объем жидкости непосредственно выражает объем микропор [c.95]

С капиллярной конденсацией связано часто наблюдаемое явление сорбционного гистерезиса — несовпадения изотерм адсорбции и десорбции десорбция запаздывает , происходит при меньших по сравнению С адсорбцией давлениях. Напомним, что физическая адсорбция всегда обратима. Одной из причин гистерезиса при капиллярной конденсации может оказаться несовпадение формы и кривизны мениска адсорбата в порах при адсорбции и при десорбции. [c.226]

Первую, основанную на уравнении Кельвина, приближенную схему вычисления распределения объема пор по размерам по изотерме капиллярного испарения предложил Уилер в 1945 г. [13]. С тех пор предложено много вариантов методов, в большинстве случаев для адсорбентов с цилиндрическими порами. Школе де Бура принадлежит попытка учета геометрии формы пор по характеру области гистерезиса при капиллярной конденсации [14]. В принципе, это позволило бы в каждом частном случае принимать модель пористой структуры, наиболее приближающуюся к реальной, но к однозначному решению задачи это не привело. Наиболее широкое распространение получили расчеты для адсорбентов с цилиндрическими порами. С уже изложенной точки зрения автора в подобных случаях вычисляется распределение объема и поверхности пор не для реального адсорбента, а для его эквивалентной модели с принятой формой пор. [c.107]

Сравнение изотерм сорбции и десорбции на пористых полимерах адсорбатов разной природы (рис. 6.3) показало, что в паре перфтор- -октана, в отличие от метанола, набухания полимеров не происходит. Изотерма адсорбции этого пара в начальной области полностью обратима. При более высоких относительных давлениях пара р/ро наблюдается четкий капиллярно-конденсаци-онный гистерезис, как в случае неорганических адсорбентов с жестким скелетом (см. рис. 3.2 и 4.9). [c.119]

При адсорбции, сопровождающейся капиллярной конденсацией, часто наблюдается явление гистерезиса, когда изотермы адсорбции и десорбции не совпадают, например, на рис. 19 (по оси ординат нанесены количества поглощенной дисперсной фазой воды, а по оси абсцисс — равновесные значения давления пара р). [c.44]

На рис. 6 приведены изотермы сорбции (поглощения) и десорбции (испарения) влаги, типичные для зерна большинства культур при равновесной влажности, т. е. когда упругость водяных паров над зерном равна упругости паров в окружающем воздухе. Видно, что влажность зерна зависит от относительной влажности воздуха, особенно сильно до 25% и выше 80% при 100%-ной относительной влажности воздуха влажность зерна равна в среднем 35% (для различных культур колеблется в пределах 33—37%)- Несовпадение изотерм сорбции и десорбции влаги (гистерезис) объясняется капиллярной конденсацией паров воды при сорбции. [c.45]

Раньше считалось, что гистерезис краевого угла вызван только неровностями поверхности или ее химической неоднородностью—наличием участков с разными равновесными краевыми углами. Рассмотрение механической устойчивости переходной зоны показало, что гистерезис возможен и на гладкой однородной поверхности. При этом значения 0д и 0 могут быть также определены на основании изотерм расклинивающего давления П(Л)[55б]. Для изотерм типа 1 на рис. 13.3 значения 0л лежат между 0о и 90°, а значения 0д близки к О, так как краевой угол образуется с метастабильной -пленкой, формирующейся за отступающим мениском. > [c.221]

Как уже указывалось, капиллярная конденсация происходит потому, что давление насыщенного пара над вогнутым мениском (цилиндрическим или сферическим) меньще, чем над плоской поверхностью, что имеет место в переходных порах. Поскольку давление над цилиндрической поверхностью больше, чем над сферической, имеющей тот же радиус, то процесс адсорбции в некотором интервале давлений не будет обратимым — адсорбционная ветвь изотермы не совпадает с десорбционной, т. е. наблюдается гистерезис. [c.176]

Следует отметить наличие на диаграмме ф = /(w°) изотерм десорбции (рис. 21-2). Причем для кривых сорбция-десорбция характерно явление гистерезиса, указывающее на то, что для достижения одного и того же равновесного влагосодержания относительная влажность газа при увлажнении материала должна быть больше, чем при его сушке. [c.221]

Если бы было возможным просверлить параллельные цилиндрические каналы в твердом кремнеземе, то тогда можно было бы приготовить серию образцов с каналами, отличающимися по размеру, но с постоянным значением объема пор в расчете на 1 г кремнезема. В таком случае изотермы адсорбции должны были бы проявляться в форме кривых, представленных на рис. 5.9. Поскольку для отдельного образца все поры имеют один и тот же размер, то все они должны заполниться одновременно, когда достигается некоторое характерное для данного образца давление иара. Кроме того, поскольку все поры однородны по размеру, то никакого гистерезиса не [c.672]

Для построения ривых распределения пор практически поступают так. Одним из описанных методов адсорбции снимают для исследуемого образца изотерму с петлей гистерезиса, из которой для соответствующих значений Р/Рв находят величины адсорбции (объемы заполненных пор). Затем расчетом для этих же значений Р/Ра определяют соответствующие величины эффективных радиусов. Получив серию значений Уа и Га, строят искомую 33-висимость = (гэ), показанную на рис, 36, б. По ней находят производную с1Уо.1йг (рис, 36, [c.98]

Реальные адсорбенты не обладают столь однородной структурой, поэтому их поры заполня-югся (или опоражниваются) не одновременно, что приводит к наклонным ветвям гистерезиса, как это видно из рис. XIX, 7, на котором показана изотерма адсорбции пара бензола в порах допадьно однородного крупнопористого силикагеля. [c.526]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна a os0o и уравнение (VI.25) изменится. Давление равновесной адсорбция Яа в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Яд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбци10 до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, т. к при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 131 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения адсорбированного количества бензола а и относительного давления пара Р/Рд. Умножая величину а на V, находят объем пор, а подставляя в уравнение Кельвина (VI. 25) соответствующее значение Я/Яо, получают гк. [c.301]

Расхождение кривых / и 2 (гистерезис) указывает на то, что для достижения одной и той же равновесной влажности величина ф воздуха при увлажнении материала должна быть больше, чем при сушке последнего. Вероятной причиной гистерезиса является попадание воздуха в капилляры высушенного материала и его сорбция стенками капилляров. В результате этого при последующем увлажнении материала уменьшается его смачиваемость влагой и для вытеснения воздуха из капилляров требуется болынее парциальное давление водяного пара нли большая величина ф (изотерма сорбции 2 расположена выше изотермы ]). [c.591]

В цилиндрической поре, открытой с обоих концов (рпс. И.З, б), при малых значениях давления на стенках поры образуется адсорбционный слой с вогнутым ци-л и ндр и чес к и м ме и иском. При дости>кеппи давлення насыщенного пара начинается капиллярная конденсация, в процессе которой толщина слоя жидкости на стенках поры увеличивается и радиус цилиндрического мениска умень-п]ается. Конденсация адсорбтива происходит при постоянном давлении, и при полном заполнении поры жидкостью на ее открытых концах образуются шаровидные мениски. При дальнейшем повышении давления происходит конденсация некоторого количества пара на поверхности шаровидного мениска, в результате чего кривизна мениска уменьшается до нуля. При десорбции процесс вначале идет обратимо, испарение происходит с поверхности шаровидного мениска возрастающей кривизны, а затем с новерх-ности шаровидного мениска Постоянного радиуса кривизны, равного радиусу цилиндрического мениска поры. В связи с этим испарение жидкости наблюдается при меньших давлениях по сравнению с конденсацией и на изотерме появляется петля капиллярного гистерезиса (рис. П.4), Капиллярный гистерезис возникает при наличии в порах следов адсорбированного воздуха, препятствующего 1юлному смачиванию стенок конденсатом, а также в связи [c.34]

При адсорбции, српровождающейся капиллярной конденсацией, часто наблюдается явление гистерезиса, когда изотермы адсорбции и десорбции не совпадают. Это явление подробно изучали Ван-Беммелен и Зигмонди на примере адсорбции воды силикагелем. Результаты их опытов представлены схематически в виде [c.100]

Изотермы сорбции при капиллярной конденсации имеют 5-об-раэную форму (рис. 20.8). Характерные особенности таких изотерм заключаются в том, что вначале на кривой намечается некоторый предел адсорбции (почти горизонтальный участок), но при достижении определенного давления кривая резко идет вверх, что говорит о быстром возрастании количества поглощенного пара в результате капиллярной конденсации. И еще одна особенность состоит в несовпадении изотерм сорбции и десорбции, т. е. в наличии сорбционного гистерезиса. Это означает, что одному и тому же [c.327]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Изотермы сорбции имеют характерный 5-образный вид с широкой петлей гистерезиса, простирающегося вплоть до низких значений PIPs. Аномальный гистерезис может наблюдаться как из-за частично необратимой сорбции паров бензола на активных центрах поверхности гидросиликатов или их набухания, так и за счет поглощения сопутствующих паров воды. [c.82]

Изотерма адсорбции в капиллярах и петля капиллярного гистерезиса 1 и 2 кривые К011де1)саиии пара и испарения жидкости соответственно [c.308]

В переходных порах промышленных адсорбентов при высоких относительных давлениях фазовый переход происходит по механизму капиллярной конденсации. Адсорбция иаров в этом случае описывается изотермами, представленным и на рис. 2,19. Для таких изотерм характерно наличие нетли гистерезиса при данном относительном давлении точки изотерм, полученных при понижении давления (т. е. при десорбции), лежат выше точек, полученных при повышении давления (т. е. при адсорбции). Подъем изотерм рассматриваемого типа после прямолинейного участка начинается ири относительных давлениях = 0,2 — 0,5. Точка начала подъема различна в зависимости от типа адсорбтива для бензола при 20 °С она соответствует относительному давлению 0,20, для воды ири 20 °С — — 0,40, для азота ири —196 °С — 0,45 и т. д. [c.54]

Изотермы сорбции паров воды древесиной представлены на рис. 10.1. При поглощении гифоскопической влаги наблюдается характерный гистерезис - отставание обратного процесса десорбции от прямого процесса сорбции, то есть кривая сушки отстает от кривой увлажнения. Вследствие гистерезиса при данной относительной влажности воздуха равновесная влажность древесины будет ниже при достижении ее в процессе сорбции, чем при десорбции. Явление гистерезиса, по-видимому, обусловлено рядом причин, вследствие чего его трактовка неоднозначна. Изотермы сорбции паров воды компонентами древесины и образцами целлюлозы различного происхождения имеют аналогичную форму, различаясь только значениями предела гигроскопичности. С увеличением температуры сорбция воды и гистерезис уменьшаются. [c.264]

Все особенности, характерные для процесса сорбции парсе воды древесиной и целлюлозой (контракция, теплота гидратации, давление набухания, форма изотерм сорбции, гистерезис десорбции, невозможность полного удаления воды при высушивании), свидетельствуют о прочном связывании поглощаемой гифоскопической влаги, особенно первых ее порций. Однако механизм сорбции воды полностью не выяснен. Уравнения, описьшающего всю изотерму сорбции паров воды древесиной или целлюлозой, нет. Предлагаемые уравнения (выведенные эмпирически или на основе расчета либо для процесса поверхностной полимолекулярной адсорбции, либо для образования твердых растворов) удовлетворительно описывают лишь отдельные участки изотермы. [c.266]

Как было показано Ждановым [141], дегидратация поверхности кремнезема вызывает появление гистерезисной петли ири измерении изотерм адсорбцгш — десорбция паров воды, причем такой гистерезис первый раз проявляется на дегидратированном силикагеле. (Вероятно, Жданов обнаружил этот эффект, связанный с дсгидратаг(ней кремнезема, еще до того, как выполнили свою работу Дзисько, Вишневская и Чесалова [90].) Жданов пришел к заключению, что НгО адсорбируется главным образом на группах ОН, но оксидные мостики, получаемые в результате дегидратации, могут быть регидратированы до образования груип ОН за счет адсорбции воды. До.казатсльством того, что НгО адсорбируется на группах ОН, согласно Жданову, является следующий факт. Когда силикагель нагревался при 500, а не ири 300 С, то образец дополнительно терял 2,2 ммоль групп ОН в расчете на 1 г 8102. При сравнении изотерм адсорбции, измеренных иосле предварительного нагревания силикагеля при 300 п 500°С соответственно, и при. значении относительного давления р/ро = 0,1, образец, который нагревался при 500°С, адсорбировал на 1,95 ммоль НгО/г 8102 меньше, чем образец, который нагревали прп 300°С. При р/ро = 0,2 эта разница составила 2,7 ммоль НгО/г 8102- Таким образом, прн низком относительном давлении при потере каждой группы ОН с поверхности воды адсорбировалось приблизительно на одну молекулу меньше. [c.899]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология