Изотермы паров теории БЭТ

Известно, что большинство адсорбционных характеристик пористых тел можно получить из данных капиллярно-конденсационной части изотермы (5, г, 1/ . Произведенные таким образом расчеты, основанные на теории капиллярной конденсации, содержат ряд упрощающих допущений. Важно было выяснить, насколько последние оправдываются для оценки пористой структуры. Для этого исследованы [128] адсорбционно-десорбционные изотермы паров многих веществ, резко отличающихся по своим химическим свойствам и молекулярным константам (разные молярные объемы, величины поверхностного натяжения и др.), на наиболее крупнопористом образце эталонного ряда — силикагеле Е. Надежность адсорбционно-структурного метода проверяли сопоставлением с результатами, полученными другими независимыми методами. [c.151]

Более универсальной является разработанная М, М. Дубининым теория объемного заполнения микропор, получившая широкое признание. По Дубинину, процесс адсорбции микропористыми адсорбентами рассматривается как процесс объемного заполнения микропор поглощаемым веществом. Полученные на основе этой теории уравнения изотермы адсорбции для газов и паров отражают зависимость равновесия от структуры пор адсорбента и пригодны для широкого диапазона температур. [c.567]

Опыты ПО определению удельной поверхности одного и того же адсорбента при адсорбции различных паров дали близкие результаты, в общем совпадающие с результатами определения удельной поверхности другими, не адсорбционными методами. Это подтверждает правильность толкования формы изотермы с помощью теории БЭТ. Несмотря на ряд недостатков, теория БЭТ является в настоящее время лучшей и наиболее полезной теорией физической адсорбции. [c.99]

Однако поскольку условия здесь отличны, то для рассматриваемого нами случая представляется более вероятным тот усложненный механизм построения адсорбционного слоя ПАВ на неоднородной поверхности твердого тела, который и был нами развит. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности,, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может иметь различную толщину для отдельных участков поверхности. Суммарная величина адсорбции, определяемая по предельному значению Г на изотерме адсорбции, на самом деле, по-видимому, соответствует некоторому условному среднему значению. Подобные же взгляды на характер адсорбции газов и паров на твердых поверхностях были выдвинуты Брунауэром в теории БЭТ. [c.165]

Наличие капилляров со стенками, смачивающимися адсорба-том, приведет к конденсации ненасыщенного по отношению к плоскости жидкости пара. Это явление и определяет капиллярную конденсацию. При заданном значении концентрации заполняются все капилляры, радиус которых меньше заданного критического . Как и в потенциальной теории адсорбции, теория капиллярной конденсации приводит к возможности предсказания одной изотермы по другой. [c.308]

Полимолекулярная адсорбция. Большинство изотерм адсорбции имеет форму, отличную от изотерм, подчиняющихся уравнению Ленгмюра. Одна из реальных изотерм показана на рис. 26 (ио оси абсцисс откладываем отношение равновесного давления газа к давлению насыщенного пара адсорбата). Для объяснения таких изотерм С. Брунауэр, П. Эммет и Дж. Теллер предложили теорию, согласно которой принимается, что молекулы из газовой фазы могут адсорбироваться поверх уже адсорбированных молекул. В этой теории была сохранена гипотеза Ленгмюра о динамическом характере [c.63]

Потенциальная теория Поляни не приводит к выводу какой-либо конкретной изотермы адсорбции. Она позволяет лишь представить изотерму адсорбции для заданной температуры на основе характеристической кривой, полученной для той же пары адсорбент — адсорбтив. [c.66]

Чтобы вычислить изотерму адсорбции для различных паров по уравнению БЭТ, необходимо знать константы ат и С. Уравнение БЭТ позволяет предсказать количество адсорбированного вещества, если известны йт и С. Согласно теории БЭТ можно точно оценить величину площади поверхности, если изотерма адсорбции получена экспериментально и определены константы Ящ и С. [c.428]

В лекциях 9—11 была дана количественная интерпретация на основе молекулярно-статистической теории адсорбции и полуэмпирической теории межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении поверхности. Перейдем теперь к большим заполнениям поверхности, при которых проявляются также и межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат, т. е. к интерпретации изотермы адсорбции и состояния адсорбированного вещества при малых п средних заполнениях, ограничиваясь адсорбцией на однородной поверхности инертного адсорбента. Адсорбция различных адсорбатов даже на однородной плоской поверхности графитированной термической сажи (см. лекции 1, 7—10) зависит от природы адсорбата и адсорбента, характера межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. На рис. 12.1 сопоставлены зависимости дифференциальной теплоты адсорбции д от адсорбции Г, а на рис. 12.2 — соответствующие изотермы адсорбции паров воды, этанола, бензола и н-пентана на поверхности ГТС при комнатной температуре (см. также рис. 1.4, 1.5, 7.4, 7.6, 8.8, 8.9). Межмолекулярное взаимодействие с ГТС неспецифическое, поэтому способность молекул воды, этанола и бензола к специфическим межмолекулярным взаимодействиям, в частности к образованию водородных связей, при взаимодействии с ГТС не реализуется. [c.222]

Ограниченность рассмотренной теории, как теории адсорбции, заключается прежде всего в том, что она относится лишь к малой области изотермы, а именно к области давлений, близких к рй. Вместе с тем, она показывает, что, рассматривая сорбционный процесс в целом, никогда нельзя забывать о важной роли конденсации пара в тонкопористых телах, к которым относится большинство применяемых на практике адсорбентов и катализаторов. [c.146]

Согласно этим представлениям, кривые типа III должны наблюдаться в случае адсорбции сильно полярных адсорбатов (большие El), слабо взаимодействующих с адсорбентом (малые Еа). Действительно, адсорбция паров Н2О на угле характеризуется отрицательной чистой теплотой Е >Еа) и изотермой типа III, что хорошо подтверждает теорию БЭТ. [c.152]

Более строгий критерий правильности теорий адсорбции — постоянство отношений о для двух адсорбентов они рассчитаны из экспериментальных изотерм, полученных для различных адсорбатов разными авторами. В табл. Х.З представлены данные для нескольких пар адсорбентов, вычисленные пятью независимыми методами. [c.160]

Теория капиллярной конденсации не является собственно адсорбционной. Она рассматривает конденсацию пара в порах адсорбента, сопровождающую адсорбцию и осложняющую ее трактовку. Этот процесс имеет большое практическое значение. Измеряемое любым методом х всегда представляет собой суммарную величину, включающую как адсорбированное количество,. так и поглощенное в результате конденсации пара. Конденсация происходит в области давлений, близких к насыщению, и изменяет классическую форму изотермы, на которой при р- ро обнаруживается резкий подъем и расщепление кривой на две ветви (рис. Х.2) при некотором значении р = рк. [c.157]

Теория полимолекулярной адсорбции. Эксперименты показали, что на практике, особенно при адсорбции паров, встречаются изотермы, правая часть которых круто поднимается кверху (рис. 95), что свидетельствует о взаимодействии адсорбированных слоев молекул с адсорбатом, когда адсорбированные молекулы наслаиваются друг на друга. Для объяснения этого явления и описания так называемых S-образных изотерм адсорбции М. Поляни (1915) предложил теорию полимолекулярной адсорбции. В основе этой теории лежали следующие положения. [c.273]

Обобщенная теория Брунауэра, Эммета и Теллера. Делались попытки обобщить представления И. Ленгмюра и М. Поляни и описать изотермы различной формы с помощью одного уравнения. Такая обобщенная теория была развита С. Брунауэром, П. Эмметом и Е. Теллером (1935... 1940) применительно к адсорбции паров. Она получила название БЭТ по первым буквам фамилий авторов. Основные положения этой теории следующие. [c.274]

Проведен анализ полученных изотерм сорбции паров бензола нефтяным коксом с учетом теории объемного заполнения микропор. Рассчитаны параметры объемной сорбции паров бензола нефтяным коксом с применением математических методов на ЭВМ ЕС-1022. [c.76]

Большинство изотерм адсорбции паров имеют форму второго типа. Поэтому предположение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто, а вместо этого было принято, что адсорбция может протекать с образованием полимолекулярных слоев. Брунауэр, Эммет, Теллер развили теорию полимолекулярной адсорбции [20]. Уравнение, названное в честь авторов БЭТ и описывающее изотермы полимолекулярной адсорбции, является двухпараметрическим [c.29]

В более ранних исследованиях также было обнаружено, что в области моно- и полимолекулярной адсорбции не наблюдается замерзания адсорбированного вещества. Фазовый переход имел место только в капиллярно-конденсационной области изотермы адсорбции. Это явление большинство исследователей интерпретирует с позиции теории капиллярной конденсации, согласно которой понижение температуры затвердевания жидкости связывается с понижением давления насыщенного пара над менисками в капиллярах. [c.50]

Условие температурной инвариантности характеристических кривых выполняется в подавляющем большинстве случаев адсорбции паров на микропористых адсорбентах. Об этом свидетельствуют многочисленные графики, на которых нанесены точки характеристических кривых, вычисленные по экспериментальным изотермам для различных температур. Так, на рис. 2.24 изображена характеристическая кривая адсорбции бензола на активном угле СА из сарана для интервала температур 20—140 "С. Удовлетворительное соответствие с теорией отмечено при анализе результатов прецизионных опытов и в других системах [c.65]

Значения предельно-адсорбционного объема (аУ )оо для всех перечисленных выше веш,еств практически совпадают. Общим свойством этих веществ является то, что между их молекулами в адсорбированном состоянии либо отсутствует взаимодействие, либо оно мало изменяется с заполнением адсорбционного объема. Отсутствие взаимодействия между адсорбированными молекулами является одним из основных условий применимости теории объемного заполнения пор для случая ад сорбции паров. Общим свойством рассмотренных веществ является их слабая растворимость в воде, что указывает на относительно слабое взаимодействие их молекул с молекулами воды как в растворе, так и в адсорбированном состоянии. Если в координатах уравнения (1У-2) представить изотермы адсорбции ряда спиртов из водных растворов (рис. -2), то окажет- [c.78]

Полученные изотермы адсорбции паров бензола на исходных и виброизмельченных силикагелях хорошо описываются двучленным уравнением изотермы адсорбции теории объемного заполнения микропор. Параметры микропористой структуры исследованных силикагелей позволяют проследить за их изменением под влиянием виброизмельчения. [c.259]

Теория БЭТ несмотря на условность предпосылок позволила вывести уравнение изотермы адсорбции, имеющей S-образную форму. Вид этой изотермы характерен для полимолекулярной адсорбции. При значениях давления, далеких от давления насыщенного пара при данной температуре, и значении константы равновесия полимолекулярной адсорбции С>1 уравнение S-образной изотермы переходит в уравнение изотермы адсорбции Лангмюра. Таким образом, адсорбция в каждом слое подчиняется уравнению Лангмюра. Существует пять основных типов изотермы адсорбции (рис. 109). Изотермы типа I характерны для микропористых адсорбентов выпуклые участки на изотермах типов И и IV свидетельствуют о присутствии в адсорбенте наряду с макропорами и микропор. Менее крутой начальный подъем кривых адсорбции может быть связан с наличием моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента переходнопористого типа. Начальные вогнутые участки изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие их молекул значительно меньше межмолекулярного взаимодействия молекул адсорбата, вызванного, например, появлением водородных связей. Теория БЭТ является наиболее полной тео(рией физической адсорбции. [c.257]

Большинство изотерм адсорбции паров имеет форму изотермы типа II, по которой в настоящее время, используя теорию Брунау-эра, Эммета и Теллера (БЭТ), можно определять удельную поверхность адсорбирующего твердого тела [40—43]. Изотермы типа II характеризуют полимолекулярную адсорбцию, поэтому утверждение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто. По теории полимолекулярной адсорбции предполагают, что молекулы паров адсорбируются поверх уже адсорбированных молекул. При этом сохраняется ленг-мюровская концепция, которую Брунауэр, Эммет и Теллер распространили на второй и последующие адсорбированные слои молекул. [c.293]

Изотермы высокотемпературной адсорбции н-пара ов g - 2J и более на цеолитах 5А хорошо описываются уравнением Денгмюра [2, 3], низкомолекулщ)ных н-парафинов (н ентан, н-гексан) - уравнением теории объемного заполнения микропор [-U аммиака и водяного пара - уравнением Фрейндлиха [5, [c.30]

Для высоких давлений пара изотерма адсорбции описывается общим уравнением обобщенной теории Ленгмюра — уравнением поли1 ю-лекулярной адсорбции БЭТ (Брунауэра, Эммета и Теллера) [c.38]

М. М. Дубинин показал, что потенциальная теория адсорбции дает возможность вычислить изотермы адсорбции различных паров на одном и том же адсорбенте по характеристической кривой, полученной из изотерм адсорбции одного пара, так как соотношение адсорбционных потенциалов различных паров практически не зависит от адсорбционного объема. Из этого следует, что координаты точек характеристических кривых для разных адсорбтивов в случае одного и того же адсорбента при всех значениях адсорбционного объема находятся в постоянном отношении р, т. е. эти кривые являются афинными. Отношение р называется коэффициентом афинности характеристических кривых. Отсюда следует, что построив характеристическую кривую по экспериментальной изотерме адсорбции одного адсорбтива и зная соответствующий коэффициент афинности для какого-нибудь другого адсорбтива, можно найти изотерму адсорбции для этого второго адсорбтива. [c.96]

Делались попытки обобщить представления Ленгмюра и Поляни и описать изотермы различной формы с пол1ощью одного уравнения. В частности, такая обобщенная теория была развита Врунауэром, Эмметом и Теллером в 1935—1940 гг. применительно к адсорбции паров. Их теория получила название теории БЭТ по первым буквам имен авторов. Основные поло5йения теории БЭТ следующие. [c.97]

Наконец, С. Брунауэр, П. Эммет и Э. Теллер отказались от второго допущения Ир. Ленгмюра, приводящего к мономолекулярной адсорбции. Для случая, когда адсорбтив находится при температуре ниже критической, т. е. в парообразном состоянии, эти авторы разработали теорию полимолекулярной адсорбции, имеющую большое практическое значение. С. Брунауэр проанализировал многочисленные реальные изотермы адсорбции и предложил их классификацию. Согласно этой классификации можно выделить пять основных типов изотерм адсорбции, изображенных на рисунке 50. Изотерма типа I отражает мономолекулярную адсорбцию (например, адсорбция, описываемая уравнением Ленгмюра). Изотермы типа II и III обычно связывают с образованием при адсорбции многих слоев, т. е. с полн-молекулярной адсорбцией. Различия мелсду этими изотермами обусловлены различным соотношением энергии взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Изотермы типа IV и V отличаются от изотерм II и III тем, что в первых случаях адсорбция возрастает бесконечно при приближении давления пара к давлению насыщения, а в других случаях имеет место конечная адсорбция при давлении насыщения. Изотермы типа II и III обычно характерны для адсорбции на непористом адсорбенте, а типа IV и V — на пористом твердом теле. Все пять типов изотерм адсорбции описываются теорией полимолекуляр ной адсорбции БЭТ , названной так по начальным буквам фамилий ее авторов (Брунауэр, Эммет, Теллер). [c.221]

Теория БЭТ дает простое и последовательное описание процессов физической адсорбции и объясняет пять типов изотерм рис. 9. Вместе с тем в последние годы все сильнее прбявляется несовершенство теоретической базы метода БЭТ, поскольку всякая теория, игнорирующая взаимодействие между частицами в одном слое (латеральное взаимодействие) и неоднородность поверхности, считается ограниченной. Самым слабым местом теории БЭТ является основное положение, согласно которому теплоты адсорбции во втором и последующих, слоях равны теплоте сжижения пара. Более приемлемым считается допущение, что третий и последующие слои адсорбата подобны жидкости [21]. [c.30]

При физической адсорбции молекулы пара могут адсорбироваться, образуя пленку толщиной в несколько монослоев. Уравнение изотермы для случая многослойной адсорбции было выведено Брунауэром, Эмметтом и Теллером (уравнение БЭТ) [14]. Как и в теории Ленгмюра, предполагалось, что на поверхности имеются одинаковые центры локализованной адсорбции и что адсорбция на одном центре не влияет на адсорбцию на соседних центрах. Далее было принято, что молекулы могут адсорбироваться во втором, третьем,. .., п-м слое, причем площадь, доступная для адсорбции в п-м слое, равна площади, покрытой (и—1)-м слоем. Принималось, что энергия адсорбции в первом слое постоянна и равна Е, а в следующих слоях равна энергии сжижения газа 1,. [c.252]

Согласно теории объемного заполнения микропор, изотермы адсорбции любого г-го пара в области высоких степеней заполнения на адсорбенте первого структурного типа описываются уравнением Дубинина — Радушкевича [c.155]

Майерс и Прауспиц [15, 16] на основе подхода к термодинамике физической адсорбции, описанного в работе Хилла [17], разработали новый метод расчета равновесия многокомпонентных систем. Этот метод внес существенный вклад в развитие теории физической адсорбции газовых смесей. Авторы показали, что адсорбционное равновесие смеси паров па различных адсорбентах при определенной температуре может быть предсказано с хорошей точностью, если имеются надежные изотермы адсорбции чистых компонентов прп той же температуре. [c.159]

По теории Поляни, адсорбция определяется Ван-дер-Ваальсовы] ш силами, радиус действия которых больше, чем остаточных валентностей в теории Лангмюра, и поэтому адсорбция не локализуется в первом молекулярном слое, а приводит к образованию полимолекул яр но го слоя. Действительно, при широком исследовании изотерм адсорбции на различных адсорбентах, особенно при адсорбции паров, было показано, что наиболее общим типом являются не лангмюровские изотермы (рис. 38), а так называемые 5-образные изотермы, в которых адсорбция не останавливается на образовании кюнослоя, а продолжается до образо- [c.95]

Растворимость газов и паров в пространственноструктурированных полимерах подробно изучена Фришем и Станнетом з . Для расчета сорбции газов и паров в сшитых полимерах была использована сорбционная изотерма Баррера видоизмененная путем учета свободной энергии при эластическом расширении полимерной сетки в соответствии с теорией Флори Расчеты показали, что для постоянных газов, в частности для N2, О2, а также и для СО2, концентрация поперечных связей существенно не влияет на растворимость. [c.104]

Большинство паров имеет форму изотермы адсорбции типа II, по которой, используя теорию Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ), можно определять удельную плсщгдь поверхности адсорбирующего твердого тела [20, 51]. Изотермы II характеризуют полимолекулярную адсорбцию. По теории полимолекулярной адсорбции предполагают, что молекулы паров адсорбируются поверх уже адсорбированных молекул. При этом сохраняется ленгмюров-ская концепция, которую Брунауэр, Эммет и Теллер распространили на второй и последующие адсорбированные слои молекул. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология