Силикагель адсорбция воды

Рис. 5.10. Изотермы адсорбции воды на различных силикагелях и соответствующие кривые распределения пор по размерам (по данным Киселева [146]).

На практике, однако, применение слабых поглотителей типа силикагеля не может обеспечить надежную работу полупроводникового прибора. Это обстоятельство связано со сравнительно низкими скоростями адсорбции воды влагопоглотителями. Так, [c.215]

При сужении пор адсорбционные силы сближающихся стенок пор складываются, причем потенциал дисперсионных сил всегда увеличивается. Это приводит к увеличению энергии адсорбции, в особенности для молекул с большой поляризуемостью, например больших по размерам молекул углеводородов и их производных. Энергия адсорбции паров гексана и бензола на силикагеле заметно увеличивается при сужении его пор до 50—40 Л- При адсорбции малых по размерам молекул, таких, как молекулы азота и метанола, энергия адсорбции заметно изменяется лишь при сужении пор до размеров, меньших 30 А. В случае адсорбции воды на силикагеле сужение пор до 25 А на энергии адсорбции практически еще не сказывается. [c.517]

Рис. 2. Изотермы адсорбции воды на различных образцах силикагелей Обозначения те же, что на ис. 1

Адсорбция молекул, имеющих диполи, квадруполи и я-связи, весьма чувствительна к удалению с поверхности гидроксильных групп. При дегидратации поверхности силикагелей адсорбция воды, спиртов, эфира и других полярных веществ и также азота (молекула азота обладает большим квадрупольным моментом), непредельных и ароматических углеводородов резко уменьшается. [c.472]

На рис. 16.12 показано, что селективность а по отношению к паре изомеров дурол — н-бутилбензол в системе силикагель — гексан с увеличением объема пропущенного через колонну н-гексана находившегося до входа в колонну в равновесии с неосушенным воздухом) падает до определенного предела и далее остается постоянной. Из рисунка видно, что достаточно пропустить через колонну 4 л такого н-гексана, чтобы установилось адсорбционное равновесие с растворенной водой в воздушно-сухом н-гексане. С повышением температуры удерживание на увлажненном силикагеле изменяется сложным образом. Выше 65°С удерживание при пропускании различных объемов элюента не изменяется, что указывает на достаточно сильное снижение адсорбции воды. [c.299]

Таким образом, с помощью мессбауэровской спектроскопии можно получить информацию, необходимую для определения структуры химических соединений, выявления тонких деталей химической связи и описывать быстрые реакции. Возможно и чисто аналитическое применение, которое в дальнейшем будет расширяться. Чувствительность метода позволяет даже исследовать динамику атома примеси при концентрации 10- % (ат.), изучать радиационные и другие дефекты в материалах (в том числе на поверхности высокодисперсных систем и в пленках), механизм воздействия ультразвука и радиочастотных колебаний на параметры технологических процессов, диффузию атомов в твердых телах и на их поверхности. Установлено, например, что ионы Ре -ь, локализованы на поверхности силикагеля и цеолита даже после адсорбции воды, в то время как в ионообменной смоле КУ-2 после адсорбции воды ионы Ре + диффундируют в поры смолы, образуя диффузный слой, компенсирующий отрицательный заряд сульфогрупп. По-видимому, большое значение будут иметь методы определения состояния элементов с переменной степенью окисления (табл. 31.8), выявления фаз, включенных в сложные композиции в незначительных количествах, и др. [c.748]

Адсорбция молекул, имеющих диполи, квадруполи и л-связи, весьма чувствительна к удалению с поверхности гидроксильных групп. При дегидратации поверхности силикагелей адсорбция воды, спиртов, эфира и других полярных веществ и также азота (молекула азота обладает большим квадрупольным моментом), непредельных и ароматических углеводородов резко уменьшается. На рис. ХУН1, 7 показано уменьшение адсорбции азота и постоянство адсорбции аргона, а также уменьшение теплоты адсорбции пара бензола при дегидратации поверхности силикагеля. [c.500]

Изотермы адсорбции воды, поглощаемой силикагелем иа алифатических спиртов С4—Н7 при 25 С. [c.164]

Это положение иллюстрирует рис. 6,3, на котором представлены изотермы адсорбции воды, поглощаемой силикагелем при 25 °С из алифатических спиртов G4—С, [9]. Изотермы адсорбции указывают на резкое возрастание адсорбционной способности при относительной концентрации выше 0,8. Форма кривых аналогична форме изотермы адсорбции пара, протекающей по механизму капиллярной конденсации. При больших концентрациях мольная доля воды в адсорбированной фазе превосходит 0,8. Уже сама форма изотерм указывает, что силикагель не является эффективным адсорбентом для решения задачи глубокого обезвоживания спиртов. Его применение ограничивается системами углеводородов, молекулы которых не связаны с молекулами воды большими силами взаимодействия. [c.165]

На рис. 15,17 представлены кривые адсорбционного равновесия в системе водяной пар — к-гек-сан на силикагеле при объемном соотношении компонентов в газовой фазе 1 1 и суммарной концентрации извлекаемых компонентов 0,5% (об.) [27]. Избирательность адсорбции влаги значительна, но уменьшается прн повышении температуры. Коэффициент разделения составляет при 20 С — 32 при 40 °С — 16 прн 60 °С — 7. Присутствие углеводорода при обычных температурах снижает адсорбционную емкость силикагеля по воде на 10— 20%. Повышение температуры приводит к резкому снижению влагоемкости силикагеля. В этих условиях освобождается значительное число вакантных [c.314]

Ввиду того, что капиллярная конденсация пара имеет физическую природу и не является специфической, хрупкие гели могут поглощать весьма различные жидкости, смачивающие стенки капилляров (что необходимо для образования вогнутых менисков). Так, например, Киселев исследовал адсорбцию на силикагеле паров воды, метилового спирта, пентана и бензола. [c.200]

Пары воды можно использовать как адсорбат, если предусматривается, что поверхность кремнезема полностью гидроксилирована. Для тех образцов кремнезема, поверхность которых после соответствующей химической обработки или дегидратации при термообработке кремнезема выше 300°С становилась частично гидрофобной, изучение адсорбции воды оказывается полезным для определения только оставшихся гидрофильными участков поверхности. Однако для силикагелей и порошков, сформированных в водной среде и высушенных при умеренных температурах, изотерма адсорбции воды дает заслуживающие доверия определения удельной поверхности кремнезема . Адсорб- [c.645]

ЦИИ 3,9 ОН-групп/нм при распределении на двумерной гексагональной решетке или 3,7 ОН/нм на тетрагональной решетке. Квливидзе [536] в 1964 г. опубликовала перечень ранее выполненных методом ЯМР работ и привела свои данные, полученные этим методом на широкопористом силикагеле, дегидратированном в вакууме при 200°С. Все измерения, в том числе адсорбции воды, проводились при низкой температуре в интервале 83— 273 К. [c.870]

Интересно, что в очень небольших по диаметру порах силикагеля с гидрофильной поверхностью теплота адсорбции воды оказывается повышенной. Однако в случае использования адсорбентов с менее полярными группами на поверхности теплота адсорбции в таких небольших порах может стать отрицательной, вероятно, вследствие того, что молекулы, подобные молекулам тетрахлорида углерода, не смачивают поры. Однако Бабкин и Киселев [428] показали, что очень небольшие поры с органофильными стенками могут образовываться посредством гидрофобизации пирогенного кремнезема группами (СНз)з51 с последующим прессованием такого порошка под давлением 10 т/см . Свойства полученного материала оказались совсем иными, так как теплоты адсорбции бензола и тетрахлорида углерода заметно возросли. Это явление может быть положено в основу способа удерживания в порах обычных летучих органических жидкостей в условиях относительной нелетучести, например для замедленного выделения таких жидкостей. [c.972]

В заключение подчеркнем, что активность слоя силикагеля зависит от размера ого пор, строения поверхности и текстуры основного вещества. Стандартные марки силикагелей имеют поры различных диаметров с различным распределением этих диаметров по величине, но определенного объема. Они характеризуются разными поверхностными свойствами и специфическими изотермами адсорбции воды. Эти параметры определяют хроматографические свойства сорбентов. Помимо первичных свойств, связанных с размерами пор и активностью поверхности, важными характеристиками сорбента являются размеры частиц и их распределение, которые определяют скорость потока растворителя в пространстве между отдельными частицами, а также внутри пор. Длительность разделения, величины и высота тарелок в значительной степени зависят от вторичных параметров. Таким образом, стандартизация нескольких видов силикагелей с узким распределением пор и частиц по размерам является необходимым условием получения воспроизводимых результатов хроматографического разделения. [c.114]

При обработке силикагеля Ж водой, а затем ее удаления наблюдается сильное уменьшение его объема, в результате чего он приобретает структуру мелкопористого адсорбента [105]. В самом процессе адсорбции паров воды силикагель Ж меняет свою структуру. Естественно, что при изменении структуры изменяются и его адсорбционные свойства. [c.121]

Григорович С. А., Киселев А. В., Лыгин В. И. Исследование методом ИК-спектроскопии дегидроксилированной поверхности и адсорбции воды микропористым силикагелем,- Коллоид, журн., 1976, 38, вып. 1, с, 139—143. [c.95]

Методом ИК-спектроскопии было показано, что в результате замещения гидроксильных групп силикагеля на атомы фтора свободных гидроксильных групп на поверхности практически не остается [16], а оставшиеся гидроксильные группы возмущены в результате образования водородной связи ОН...Р. В связи с этим адсорбция воды и метанола на частично фторированной поверхности силикагеля невелика. Б случае метилированных образцов образование водородной связи между ОН- и СНд -группами исключено, и оставшиеся доступными гидроксильные группы являются свободными и принимают участие в адсорбции полярных веществ. [c.152]

Причиной молекулярной ассоциации в водных растворах и многих жидкостях часто является возникновение водородной связи между соприкасающимися полярными частями молекул, содержащих, например, гидроксильные группы (см. стр. 164). Такая ассоциация проявляется также и при адсорбции на адсорбентах, содержащих на поверхности гидроксильные группы, например при адсорбции воды, спиртов, аммиака, аминов и т. п. на поверхностях гидроокисей, т. е. на гидроксплированных поверхностях силикагелей, алюмогелен, алюмосил икатных катализаторов и т. п. адсорбентов. Поверхность силикагеля покрыта гидроксильными группами, связанными с атомами кремния кремнекислородного остова. Вследствие того что электронная -оболочка атома кремния не заполнена, распределение электронной плотности в гидроксильных группах поверхности кремнезема таково, что отрицательный заряд сильно смеш.ен к атому кислорода, так что образуется диполь с центром положительного заряда у атома водорода, размеры которого невелики. Часто молекулы адсорбата, обладающие резко смеш,енной к периферии электронной плотностью или неподеленными электронными парами (например, атомы кислорода в молекулах воды, спиртов или эфиров), образуют дополнительно к рассмотренным выше взаимодействиям водородные [c.496]

Рис. 5.22. Изобары адсорбции воды при давлении 1333 Па1 J цеолит АА, 2 силикагель 3 окись алюмниия.

Третьей причиной гигроскопичности может быть адсорбция воды на поверхности частиц вещества и в тонких капиллярах высушенных или прокаленных гелей. С подобными процессами связана гигроскопичность окиси алю мииия, силикагеля и других веществ. [c.87]

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]

В случаях, когда > X,, т. е. энергия взаимодействия адсорбент — адсорбат больше энергии взаимодействия адсорбат — адсорбат, изотерма адсорбции выпукла и относится к типу II или IV (например, адсорбция I4 на силикагеле). Если же энергия взаимодействия адсорбат — адсорбат больше теплоты адсорбции (X > д,), например, при адсорбции воды на графите, ТО изотерма адсорбции вогнута и относится к типу III или V. [c.222]

Различные виды кремнеземных адсорбентов кристаллический тонкопористый силикалит, аморфные непористые (аэросилы) и пористые кремнеземы (оилохромы, силикагели, пористые стекла). Регулирование размеров пор от нанометров до микронов. Инфракрасный спектр поглощения кремнезема и его изменение при дегидратации, дегидроксилировании и дейтерообмене. Особенности адсорбции воды. Адсорбция и хроматография паров органических веществ на чистом и содержащем примеси кремнеземе. [c.47]

Изображают строение поверхностных гидроксогруппиро-вок кобальта (II) на силикагеле и процесс адсорбции воды с изменением КЧ [c.174]

На основании спектральных данных и экспериментальных— по теплотам адсорбции — многие исследователи пришли к выводу, что центрами адсорбции воды являются поверхностные ОН-группы [41, 318, 323]. Вместе с тем имеются сведения о наличии в силикагелях и микропористом стекле при малых относительных давлениях паров воды иных центров адсорбции ее (протоиоакцеп- [c.131]

В процессе используют вертикальные цилиндрические адсорберы высотой 4,5—6,0 и диаметром 1,3 м. Загрузка силикагеля в такой адсорбер составляет около 15 т. При жидкофазной деароматизации применяют мелкую фракцию адсорбента с размером частиц 0,07—0,6 мм. Перед подачей в адсорбер с силикагелем все потоки подвергают осушке до остаточной влажности не выше 20 /оо при такой остаточной влажности адсорбционная способность силикагеля по ароматическим углеводородам за счет совместной адсорбции воды снижается не более, чем на 15%. Ядами для силикагеля, уменьшаюпщми длительность его эксплуатации, являются азотистые, сернистые и кислородные соединения, а также непредельные углеводороды, присутствующие в сырье. Последние опасны, так как при их полимеризации происходит закоксовывание адсорбента. Для технико-экономических расчетов продолжительность эксплуатации одной загрузки силикагеля принимают равной 1 г. [c.310]

Силикагели — традиционное средство осушки. Однако избирательность адсорбции воды в присутствии других хорошо сорбирующихся компонентов не так [c.314]

Необходимо отметить, что гидрогели, содержащие ионы поливалентных металлов в частности алюминия (т. е. в случае алюмосиликатных гелей), оказываются менее чувствительными к изменениям при старении во влажных условиях, так как оксиды металлов понижают растворимость кремнезема. Так, Аккер [285] при добавлении 2—6 % солей металла полупил тонкопористый силикагель с высокой адсорбционной способностью по отношению к воде при низком значении влажности. Аналогично Престон, Вельтман и Хуббард [286] увеличили способность силикагеля к адсорбции воды в результате смачивания его раствором алюминиевой соли муравьиной кислоты перед высушиванием. [c.732]

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]

Донахью и Бартелл [182] изучили адсорбцию воды из водно-спиртовых смесей (н-бутил, гексил и гептил) на силикагеле с удельной поверхностью 455 м /г и диаметром глобул 8—9 нм. Авторы пришли к заключению, что полярные гидроксильные группы на конце молекулы спирта притягиваются к поверхности кремнезема, но эти молекулы вытесняются водой, если концентрация воды в спирте увеличивается. По-видимому, вода адсорбируется в капиллярах, при этом образуется обогащенная водой фаза. При исследовании адсорбции н-бутанола было определено, что площадь, занимаемая одной молекулой, составляет 39,6 А при 25°С и 33,8 А2 при 45°С. Авторы сравнивают эти величины с площадью 21,6 А , подсчитанной на основании молекулярных размеров. Отсюда следует, что молекулы спирта в данном случае не столь плотно упакованы на поверхности кремнезема, как это имеет место в жидких мономолекулярных слоях высших спиртов на поверхности жидкой воды. [c.910]

Устойчивость покрытий, содержащих эфирные группы, к гидролизу заметно возрастает по мере того, как углеводородные группы на поверхности достигают состояния плотной упаковки, когда ни одна из силанольных групп, находящихся под эфир-ны.ми группа.мн на поверхности, не будет способной поддерживать адсорбцию воды. Такое покрытие оказывается очень стабильным по отнощению к процессу гидролиза до тех пор, пока не образуются незащищенные ( голые ) места. Однако следует отметить, что большинство силикагелей и порошков содержит агрегаты, составленные из частиц сферической фор.мы, которые связываются в местах контакта. После этерификации поверхности частицы могут отделяться друг от друга при механическом воздействии, при этом обнажаются пятна в местах разрыва, которые затем и подвергаются гидратации. В таких пятнах начинается гидролиз углеводородного покрытия, который протекает затем со всевозрастающей скоростью. Бауэр и Штобер [394] также обнаружили автокаталитический ход гидролиза. [c.961]

Авторы работы [426] также этерифицировали силикагели спиртами с числом углеродных атомов от 1 до 14 и измеряли изотермы адсорбции Аг, НгО и Н-С7Н15, а также определяли теплоты смачивания в случае двух последних адсорбатов. Изотермы адсорбции воды на этерифицированных группами МеО и EtO силикагелях показали, что поры заполнялись водой, однако при модифицировании высшими спиртами поры не заполнялись водой, так как их поверхность оказывалась гидрофобной. На адсорбцию аргона природа поверхностных групп не оказывала влияния. Наиболее интересным представляется тот факт, что когда использовался метод БЭТ на частично покрытых модифицированных поверхностях, то сумма величин поверхностей, измеренных по Н2О и по гептану, была равна величине поверхности, измеренной по аргону. Другими словами, вода адсорбировалась как монослой только на оставшихся непокрытыми группах S10H, а гептан адсорбировался в виде монослоя только на гидрофобных (этерифицированных) участках поверхности. Кроме того, наблюдалось, что на частично этерифицированных поверхностях более длинные углеводородные цепи покрывали большее число групп SiOH, так как подобные цепи не располагались вертикально к поверхности. Однако, как отмечается в других работах, когда поверхность полностью этерифицировалась спиртами с неразветвленной углеродной цепью, то во всех случаях покрывалась площадь примерно 33 А в расчете на одну молекулу независимо от длины цепи спирта. Такие молекулы [c.971]

Адсорбция воды нз влажной подвижной фазы или растворителя, в котором находится образец, на сухой активной поверхности (например, силикагеля или оксида алюминия)—один из наиболее общих впдога загрязнения неподвижной фазы может потребовать увеличения времени для уравновешивания колон- [c.77]

В препаративной хроматографии, где важна более высокая емкость, больший размер частиц, большая удельная поверхность, обычно используют полностью пористые насадки. При использовании таких материалов, однако, наиболее вероятно, что некоторые молекулы могут диффундировать достаточно глубоко в частицу матрицы, попасть в ловушку и не выйти наружу за время, достаточное для того, чтобы вместе с оставшимися молекулами зоны образца продвигаться дальше. В лучшем случае это обусловит дополнительное размывание зоны, в худшем — приведет к необратимой адсорбции и загрязнению неподвижной фазы. Для препаративных насадок для ЖХ, изготовленных на силикатной основе, наилучшим компромиссом между размером пор, доступной поверхностью и емкостью образца при разделении малых органических молекул, по-видимому, является <10%—меньше 50А, 50%—больше 80— 90А (см. ниже) удельная поверхность 200—350 м-/г (БЭТ, адсорбция азота) [124]. Этим условиям не отвечают традиционные недорогие с большим размером частиц нерегулярные силикагели, которые использовались в течение многих лет в препаративной ЖХ низкого давления. Эти насадки получали из силикагеля, предназначенного для сушки. Такой силикагель был дешев, производился в больших промышленных масштабах и был оптимизирован для адсорбции воды в большом количестве мелких пор (<50 А) и соответственно имел высокую удельную поверхность (400—700 м /г и выше) [50]. [c.82]

Рис. 8.3в. Адсорбция воды на цеолитах типа А, силикагеле и AljOg [12].

В. Изотермы адсорбции воды для силикагелей фирмы Mer k. Тип 40 не является [c.335]

Изучением гидротермально обработанных силикагелей адсорбционным и спектроскопическим методами [183, 146, 234] было установлено, что силикагели с низкими поверхностями наряду с очень крупными порами размерами около 1000 А содержат внутриглобульные тонкие поры, неоднородные по размерам (ультрапоры), доступные молекулам воды и недоступные более крупным молекулам метанола, бензола и криптона. Авторы [1461 пришли к заключению, что эти поры появляются при удалении очень большого количества воды из внутренних частей крупных глобул, образуемых в результате гидротермальной обработки силикагеля. Оказалось, что особенности внутренней структуры глобул практически не сказываются на адсорбционных свойствах их поверхности по отношению к большим молекулам бензола. В то же время адсорбция воды, отнесенная к поверхности глобул силикагеля, определенной по адсорбции азота, в несколько раз превышает величину адсорбции бензола при соответствующих давлениях пара. Повышенная адсорбция воды гидротермальным силикагелем по сравнению с ее адсорбцией только на [c.101]

А. 4. А г 3 а м X о д ж а е в, Г. А. Галкин, Л. Т. Журавлев (Институт физической химии АН СССР, Москва). Представляло интерес использовать ИК-спектры для количественной оценки участия гидроксильных групп кремнезема в адсорбции воды. Многие спектральные проявления адсорбции воды и аммиака на кремнеземах определяются примесными электроноакцепторными центрами окисей алюминия (в силикагелях) и бора (в пористых стеклах) [1]. Поэтому мы применили чистые аэросилы. Концентрации гидроксильных групп на их поверхности определяли дейтерообменом с масс-спектрометрическим анализом [2]. При исследовании ИК-спектров в обычной двухлучевой системе образец нагревается глобаром до 70—80° С. В результате адсорбция воды на таком адсорбенте много меньше, чем при 20° С [3]. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология