Гистерезис капиллярной конденсаци

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]

Рис. IV, 9. Гистерезис при капиллярной конденсации.

Постройте петлю гистерезиса и интегральную кривую рг определения объема пор адсорбента по размерам, используя экспериментальные данные капиллярной конденсации метанола на силикагеле при 293 К (варианты I—II) [c.70]

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]

И.З.З. По экспериментальным данным сорбции паров воды на активированном угле при Т = 293 К построить кривую капиллярной конденсации. Показать наличие гистерезиса и, используя ветвь десорбции, построить интегральную и дифференциальную кривые распределения пор по радиусам. [c.40]

По экспериментальным данным капиллярной конденсации метилового спирта на силикагеле (при 293°) построить петлю гистерезиса, интегральную и дифференциальную кривые распределения пор сорбента по радиусам. [c.33]

Для построения кривых распределения пор по размерам всю область капиллярной конденсации от Пк до п разбивают на отдельные участки, которым соответствуют определенные приращения поверхности. Зная изменения Ап и соответствующие им Д5, можно рассчитать размеры пор и построить кривые распределения. Необходимо обратить внимание на то, что данный метод не учитывает изменения поверхности, которое происходит до гистерезис-ной петли. Однако эти изменения слабо влияют на удельную поверхность и размер пор, [c.139]

В тонких порах, как было показано в работах [47—49], следует дополнительно учитывать влияние перекрывающихся полей поверхностных сил противоположных поверхностей щелевой поры. Возможность потери устойчивости полимолекулярных адсорбционных пленок в условиях перекрытия этих полей и, как следствие, взаимного притяжения пленок через зазор приводит к новому явлению возникновению гистерезиса капиллярной конденсации, не связанного с особой формой пор. [c.372]

Рисунок 2 иллюстрирует явление гистерезиса капиллярной конденсации в системе плоских щелей. Здесь кривая 2 рассчитана по уравнениям (13) и (14) нашей работы. Она определяет значения П или p/psJ при которых происходит опорожнение щелевой поры. При этом учтено, что отступающий при опорожнении поры мениск соприкасается с пленкой. Именно по этой причине для расчета кривой 2 использованы уравнения (13) и (14), относящиеся к случаю равновесия мениска с пленкой. [c.208]

Причина появления такой аномально широкой петли гистерезиса — капиллярная конденсация в порах резко выраженной бутылкообразной формы с коротким узким горлом. Если объемом этих узких горл пренебречь, то единственной стабильной [c.69]

Т. е. рц>рш- С этим связано явление гистерезиса капиллярной конденсации. [c.493]

Построить кривую капиллярной конденсации (петля гистерезиса) и дифференциальную кривую распределения пор по радиусам, пользуясь экспериментальными данными капиллярной конденсации паров воды в порах активированного угля при 293° [c.30]

На первый взгляд может показаться, что закономерности заполнения микропор будут следовать теории капиллярной конденсации. Однако размеры микропор таковы, что в них происходит перекрытие полей поверхностных сил противоположных стенок пор, что значительно повышает энергию адсорбции и искажает профиль мениска конденсата в порах, соответствующий уравнению Кельвина. Этот эффект четко наблюдается при исследовании адсорбции вещества адсорбентами одной природы, по имеющих разные размеры пор. Если размеры пор п молекул адсорбата сопоставимы, наблюдается резкое увеличение адсорбции в области малых равновесных давлепий. Гистерезис в микропорах обычно не наблюдается. [c.140]

Построить кривую капиллярной конденсации (петля гистерезиса) метанола на силикагеле и определить общую пористость сорбента (по максимальной величине сорбции) [c.34]

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]

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]

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]

Если для вычислений по методу I точке начала гистерезиса при капиллярной конденсации отвечает радиус пор - 16 А, то для метода II и, в особенности, III эти значения радиуса [c.110]

Пользуясь экспериментальными данными капиллярной конденсации водяных паров в порах синтетического полиамида (при 293°), построить петлю гистерезиса и дифференциальную кривую распределения пор по радиусам [c.33]

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]

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]

II тип —однородноширокопористые адсорбенты. Сюда относят широкопористые ксерогели, крупнопористые стекла и спрессованные в таблетки порошки непористых адсорбентов. Для этого типа характерна высокая удельная поверхность (порядка сотен квадратных метров на грамм) и значительные размеры пор (100— 200 А). Капиллярная конденсация может происходить достаточно легко, причем характерен капиллярно-конденсационный гистерезис. [c.108]

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]

Предварительное тщательное удаление воздуха из пористого адсорбента обычно очень сильно уменьшает гистерезис. Это как будто подтверждает пра-вильнесть объяснения гистерезиса адсорбцией воздуха иа стенках капилляров. Есть, однако, и другие объяснения этого сложного явления. В частности, гистерезис при капиллярной конденсации может быть объяснен, исходя из формы пор адсорбента. Представим, что адсорбент содержит поры, изображенные на рис. IV, 10. [c.101]

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]

Остается рассмотреть вопрос о петлеобразном характере кривой рис. Х.2. Подобное раздвоение кривых, описывающих прямой и обратный процессы, наблюдается для многих различных по своей природе явлений н носит название гистерезиса. Наличие гнстерезисной петли обычно свидетельствует о неравновесном характере процесса. Действительно, любому значению р в области петли отвечает не одно, а два значения х, следовательно, одно из них (или оба) не является равновесным. Восходящая ветвь f кривой (отвечающая последовательному возрастанию р и х) в случае капиллярной конденсации всегда проходит ниже нисходящей десорбционной ветви II. Явление сорбционного гистерезиса автор теории Жигмонди объяснил наличием следов адсорбированного воздуха в порах, препятствующего полному их смачиванию. Устанавливающиеся при этом значения os 0 оказываются меньше равновесных, мениск жидкости — менее вогнутым, что приводит к возрастанию R = г/соз 0, следовательно, к увеличению р при данном значении х. При десорбции воздух со стенок уже вытеснен жидкой пленкой и значения os Q, R к р приближаются к равновесию. Это представление подтверждено опытами с весьма тщательной откачкой воздуха, в которых явление гистерезиса сильно уменьшалось. [c.158]

Поглощение жидкости благодаря капиллярной структуре геля происходит по законам капиллярной конденсации, т. е. по физическим законам. Отсюда следует, что хрупкие гели могут поглощать любую смачивающую их жидкость. Этот процесс сопровождается своеобразным явлением, получившим название гистерезиса оводнения и обезвоживания. Явление гистерезиса впервые было изучено на гелях 810г и РегОз и заключается оно в том, что в гелях при одинаковых условиях опыта процессы оводнения и обезвоживания осуществляются не [c.371]