Метод капиллярной конденсации

Метод капиллярной конденсации позволяет анализировать поры с размерами 0,3... 100,0 нм, а сорбция газов и метод молекулярных щупов - от 0,2 до 1,0 нм. Параметры пористой структуры сорбентов для очистки воды обычно находят методами ртутной порометрии и молекулярных щупов. Метод молекулярных щупов разработан М.М. Дубининым. Преимущества этого метода - несложное во многих случаях оборудование и стандартизированные методики. Сорбцией из водных растворов обычно определяют поры следующих минимальных размеров по йоду и перманганату калия -1,0 нм по метиленовому голубому -1,5 нм по эритрозину -1,9 нм по мелассе -2,8 нм. В качестве сорбата выбирают доступные, легко определяемые соединения, часто красители. [c.81]

Сопоставление информаций о пористой структуре адсорбентов, полученных с использованием метода ртутной порометрии и других методов, позволяет значительно расширить сведения о параметрах пористой структуры. Так, например, откладывая по оси ординат порограммы предельные величины сорбционного пространства (см. рис. 3), можно оценить границу размеров гидравлических радиусов переходных пор и сравнить их с величинами, вычисленными из изотерм сорбции паров по уравнению Кельвина, а также сопоставить распределения объемов мезопор по линейным размерам, полученные методами капиллярной конденсации паров органических веществ и ртутной порометрии [3, 4]. [c.194]

Для экспериментального измерения объемов макро-пор радиусом более 1000 А и переходных пор радиусом от 16 до 1000 А используют методы капиллярной конденсации или ртутной порометрии. Микропоры менее 15 А исследуют преимущественно адсорбционным методом, позволяющим оценивать лищь их общий объем. [c.96]

Метод капиллярной конденсации [c.96]

Величина ме определяется также по интегральной кривой распределения объема пор по радиусам (рассчитанной по методу капиллярной конденсации) как ордината точки этой кривой, соответствующая радиусу пор 100 нм. [c.371]

Для получения кривых распределения по методу капиллярной конденсации используют десорбционную ветвь изотермы адсорбции (см. рис. III. 10), так как для всех без исключения пор она соответствует сферическим менискам, радиусы которых принимают за радиусы пор. Каждой точке кривой соответствуют определенные величины адсорбции А и относительного давления пара р/р.,. Зная величину адсорбции А, можно вычислить объем заполненных пор прн данном давлении [c.138]

Изучение распределения объема пор по размерам. Применению метода капиллярной конденсации пара для изучения структуры пор органических адсорбентов обычно препятствует их набухание. Чтобы избежать набухания, следует применять адсорбаты, межмолекулярные взаимодействия которых с матрицей полимера слабые. [c.119]

Метод капиллярной конденсации дает возможность определять диаметр пор от 0,002 до 0,05 мкм. Он основан на взаимосвязи между радиусом кривизны вогнутого сферического мениска жидкости г и равновесным давлением пара над ним р (уравнение Томсона) [c.174]

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]

При логарифмировании уравнение переходит в линейную форму, откуда графически легко определяется пористость сорбентов. Для построения кривых распределения пор сорбентов по радиусам применяют метод капиллярной конденсации, заключающийся в следующем. Экспериментально определяют величину адсорбции в зависимости от увеличения равновесного давления, а затем определяют величину десорбции при снижении равновесного давления. [c.24]

При выборе адсорбтива с целью оценки пористой структуры следует иметь в виду, что чувствительность метода капиллярной конденсации зависит от снижения давления пара адсорбтива Ар-над вогнутым мениском поры данного размера. Величина Ар определяется по формуле (2.42). Она находится в прямой зависимости от поверхностного натяжения и мольного объема адсорбтива и в обратной — от температуры опыта [c.56]

Метод капиллярной конденсации позволяет установить характер распределения переходных пор во всем интервале их радиусов от 15 до 1000—2000 А. Недостатком метода является длительность опыта изучение одного образца занимает 10—15 суток. Если изучение изотерм проводят весовым методом, при валовом анализе целесообразно применять установки с несколькими пружинными весами. [c.59]

При моделировании в зависимости от цепей исследования и требуемой точности реальная корпускулярная система может быть заменена однородной моделью (Л и п постоянны, т. е. все элементарные квазиячейки одинаковы) или неоднородной моделью (В постоянно, п — переменная величина, т. е. модель представляет совокупность квазиячеек, заданных кривой распределения). Величина В для обеих моделей находится из удельной поверхности и истинной плотности, п для однородной модели — из значения пористости по интерполяционной кривой. Распределение числа частиц по числам контактов для неоднородной модели определяется, исходя из очевидного соображения, что в системе одинаковых сферических частиц размер сужений (горл) между ними может изменяться исключительно за счет изменения плотности их упаковки, т. е. изменения числа контактов. Следовательно, кривые распределения объема пор по их размерам (по размерам горл), полученные методами капиллярной конденсации и ртутной порометрии, отражают, в конечном счете, распределение числа частиц по числам контактов, это распределение может быть из них рассчитано. Методика этого расчета описана в [261. [c.14]

Метод капиллярной конденсации. Метод основан на том, что давление над плоской поверхностью жидкости выше, чем над вогнутой, каковой всегда является поверхность мениска над смачивающей жидкостью в капилляре. Соотношение между радиусами кривизны мениска П (его принимают равным радиусу капилляра) и давлением насыщенного пара над мениском описывается уравнием Томпсона [c.95]

Диаметр капилляров неоднородной модели определяется методом капиллярной конденсации или ртутной порометрии, причем делается допущение, что изотерма сорбции или вдавливания ртути, экспериментально измеряемая в пористом теле, такова же и в представляющей его модели [64]. Из этих изотерм вычисляют кривые распределения объема и поверхности цилиндрических пор в модели по радиусам пор. Использование сорбционного метода осложняется необходимостью введения поправок на сопутствующий капиллярной конденсации адсорбционный процесс [62—66]. Экспериментальные и расчетные методы для модели цилиндрических пор многократно и детально рассмотрены, и нет надобности их описывать. [c.266]

Взаимосвязь между плотностью распределения f r) и плотностью распределения объема пор по радиусам ф(г), которая измеряется экспериментально методом капиллярной конденсации или ртутной порометрии, определяется соотношением f r) = [c.162]

Кривые распределения переходных пор по размерам могут быть найдены методом капиллярной конденсации пара (по десорбционной ветви изотермы) или, как и для макропор, методом вдавливания ртути [13, 14]. Оба эти метода приводят к близким результатам для активных углей, не имеющих пор бутылкообразной формы. Однако для углей, например, хлорцинковой активации наблюдается значительное расхождение интегральных кривых распределения, обусловленное наличием макропор со входами, типичными для переходных пор [15]. Поэтому давление, которое необходимо создать для проникновения ртути в такие поры, определяется размерами входов в них, тогда как при сорбции бензола эти поры ведут себя как макропоры — они не заполняются в результате капиллярной конденсации. [c.10]

Метод капиллярной конденсации [31] основан на том, что давление над плоской поверхностью жидкости вьш1е, чем над вогнутой, каковой всегда является поверхность мениска для смачивающей жидкости. Соотношение между радиусами кривизны мениска и давлением насыщения пара над мениском описьшается уравнением Кельвина, применимого лишь для малых радиусов. Поэтому метод капиллярной конденсации позволяет анализировать очень тонкие поры - не более 2 10" м. [c.69]

Основными параметрами переходных пор являются удельная поверхность, объем пор и функция распределения объема пор по размерам. Последние два параметра определяются методами капиллярной конденсации и ртутной поромет-рии. В зависимости от развития пор и преобладающих их радиусов удельные поверхности пор могут заключаться в интервале от 10 до 400 м г. Переходные поры являются основными транспортными артериями, по которым осуществляется подвод вещества к емкостям — микропорам. [c.31]

С этим связан недостаток их метода определения-поверхности, так как допущение о начале капиллярной конденсации, происходящем обязательно на поверхности мономолекулярного слоя, игнорирует возможную полимолекулярную адсорбцию паров, а подчинение первоначального адсорбционного процесса вплоть до образования конденсированного слоя уравнению Лэнгмюра не отвечает действительности. Поэтому метод Кистлера, Фишера и Фримена подвергся критике со стороны защитника полимолекулярной теории адсорбции паров Эмметта . Сравнительное применение методов Брунауера, Эмметта и Теллера и Гаркинса и Юра, с одной стороны, и методов Кистлера, Фишера и Фримена и Гарвея, с другой стороны, сделанное Джойнером, Вейнбергером и Монтгомери , к изотермам адсорбции паров азота и бутана на различных адсорбентах показало, что величины в, получаемые по методам капиллярной конденсации, значительно превышают величины 5, определяемые двумя первыми методами, которые давали близкие результаты. Это, казалось, подтверждало критику методов капиллярной конденсации. [c.186]

Неоднородная глобулярная модель. Значение О определяется, как и для однородной модели. Распределение числа частиц по числам контактов находится исходя из очевидного соображения, что в системе одинаковых сферических частиц размер сужений между ними может изменяться исключительно за счет изменения плотности их упаковки. Следовательно, кривые распределения объема пор по их размерам в монодисперсных глобулярных системах отражают в конечном счете распределение числа частиц по числам контактов. Как известно, многие реальные адсорбенты с частицами коллоидных размеров, в том числе силикагели, действительно близки к моно-дисперсным [79]. Поэтому опытные кривые распределения объема пор, полученные методами капиллярной конденсации и ртутной порометрии, можно использовать для нахождения дифференциальной кривой распределения числа частиц по числам касаний [72, 73]. Для этого интегральная кривая У—Цй) разбивается на участки. На каждом из участков поры размером до di до +1 имеют объем (А1 )п. В этом интервале по рис. 4.20 числа контактов варьируют соответственно от щ до /г,+ь имея среднее значение т. Поскольку для (см. рис. 4.20) пористость равна то для рассматриваемого интервала объему пор (АУОп соответствует объем частиц [c.265]

Таким образом, для исследованных ксеросиликагелей, полученных из концентрированных водных золей кремнекислоты, наблюдается увеличение плотности упаковки глобул с ростом их среднего размера, приводящие к уменьшению предельного объема сорбционного пространства при практически постоянном эффективном диаметре пор. Такой характер изменения значений п, и с ростом глобул является обратным тому, который наблюдается для силикагелей эталонного ряда, и обязан особенностям способа получения золя, студня и силикаксерогеля. Для однороднопереходнопористых силикагелей методы капиллярной конденсации и вдавливания ртути дают практически одинаковую характеристику распределения объема пор по эффективным радиусам для эквивалентных модельных сорбентов [4]. [c.314]

Практическое со1впадение величин поверхности, вычисленных по методу БЭТ и методу капиллярной конденсации, означает,-что все изучаемые образцы крупнопористые. Наиболее вероятные радиусы пор для образцов, прокаленных при 400°, 500, 700 и 900° С, соответственно равны 31, 37, 37, 37 и 63А. Вычисленные на основании кинетических опытов и адоорбциопны-х измерений удельные константы скорости вместе с другими характеристиками приведены в табл. 2. [c.245]

Для определения плотности распределения пор по радиусам можно использовать электронную микроскопию, ртутную поромет-рию или метод капиллярной конденсации [32, 38]. При использовании электронной микроскопии снимки, сделанные со скола гранул катализатора, подвергают статистической обработке, используя метод секущих или метод количественной стереологии [33]. В результате определяется число пор на единице поперечного сечения и плот- [c.160]

Этот метод пригоден лишь для области переходных пор, заполняемыз в процессе капиллярной конденсации. Для получения характеристики размеров еще более тонких пор и для проверки метода капиллярной конденсации в области малых значений г необходимо разработать независимый метод определения размеров тонких пор. Известные основания для такого метода дают факты, указывающие на заметное снижение степени заполнения адсорбционного пространства в микропорах при переходе от молекул нормального строения к разветвленным молекулам. Поэтому мы сделали попытку изучения распределения объема микропор по размерам, исследуя предельно-адсорбированные количества симметричных молекул разного размера, например, метилового спирта и ряда третичных спиртов (СПз)зСОН, [c.195]

СущестБует также метод анализа микропор по рячмерям, согласно которому строится зависимость количества азота адсорбированного твердым телом, от величины, соответствующей величине адсорбированного азота на ншористом стандартном твердом теле [351, 352]. Для оценки распределения мезопор по размерам используют метод капиллярной конденсации, которой предшествует моно- и полимолекулярное покрытие стенок. Размеры мезопор рассчитывают по уравнению Кельвина [c.188]

Полный Д. а. пористых тел (с открытой пористостью) может быть произведен методами капиллярной конденсации и капиллярного продавливания нгидкости, например ртути (метод ртутной поре-метрии) через пластинку из данного дисперсного (пористого) тела или пузырьков газа через пористую пластинку, погруженную в жидкость. Полный Д. а. является обязательным для характеристики исследуемых систем в соврел1енной коллоидной химии, а также в физико-хи.мии и техиологии полимеров. [c.575]

Объем кнудсеновских пор может быть определен методом капиллярной конденсации в интервале р/р 0,2—1 (в зависимости от формы пор) по объему сконденсиро-занного пара, а распределение по размерам можно определить по десорбционной ветви гистерезиса с исполь- [c.63]

Распределение объема пор или их поверхности по ширине пор неоднородной модели находится также методами капиллярной конденсации и ртутной порометрии. Расчетный аппарат для сорбционного метода описан в работах [61, 62]. Чаще, однако, этими методами не удается воспользоваться из-за того, что щели между слоями обычно представляют собой микропоры. Тогда объем щелевидных микропор и их среднюю ширину можно оценить по /-методу [43] или сравнительному методу [42], особенно ценным в тех случаях, когда пористая структура тведого тела наряду с микропорами содержит и другие поры, и прямое использование формулы (4.14) невозможно. [c.267]

Наконец, очень важной, практически нерешенной проблемой является изучение взаимосвязи пор. Как видно из материала настоящей главы, до сих пор моделирование пористых структур основывалось на выделении характерного повторяющегося элемента. В однородных моделях этот элемент, будучи одинаковым для любого участка модели, описывал структуру всего пористого тела в неоднородных моделях эта структура представлена совокупностью элементов разного размера, а иногда и разной формы, причем подразумевается, что эти элементы независимы друг от друга. Последнее допущение практически никогда не выполняется (за исключением моделирования щелевидными порами слоистых структур) в реальных системах широкие поры переходят в узкие, и наоборот каждая полость-пора сообщается проходами разного размера с соседними порами. Это приводит к тому, что при использовании для изучения пористой структуры методов капиллярной конденсации и ртутной порометрии, по существу, оцениваются размеры наиболее широких проходов из одной полости в другую, остальные остаются неохарактеризованными. На это мы указывали, объясняя различие в средних размерах горла пор на 25%, оцененных по глобулярной модели и по капиллярной конденсации [73]. Более того, относительно широкие проходы между полостями внутри зерна адсорбента или катализатора оказываются блокированными при десорбции капиллярного конденсата или вдав- [c.272]

Влияние температуры прокаливания -на пористую структуру силикагелей различных типов изучалось в работе [58]. Для исследования были взяты три серии силикагелей различной пористой структуры серия А — тонкопористые, стекловидные серия Б — однороднокрупнопористые и серия В — меловидные разнороднопористые силикагели. Пористую структуру исследовали методом капиллярной конденсации. Кривые распределения объемов пор по радиусам (рис. 5.15) показывают, что образец А содержал преимущественно поры радиусом около [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология