Адсорбенты удельная поверхность пористые и непористые

Адсорбция паров на пористых адсорбентах, удельная поверхность которых достигает сотен тысяч квадратных метров, имеет более сложный характер по сравнению с адсорбцией на непористых телах такой же химической природы. Как правило, она сопровождается капиллярной конденсацией — конденсацией пара в порах прн давлениях (р), меньших, чем давление насыщенного пара адсорбтива над плоской поверхностью (р . [c.32]

В настоящее время применяются разнообразные неорганические адсорбенты как немодифицированные, так и с химически или адсорбционно модифицированной органическими веществами по-верхностью, а также чисто органические адсорбенты — пористые полимеры. Геометрическую структуру адсорбентов можно изменять в очень широких пределах —от непористых адсорбентов с удельной поверхностью s порядка 1—10 и макропористых с s порядка 10—100 м /г и размерами пор d>100 нм, до микропористых с S 1000 м /г и d< 10 нм. [c.14]

В книге собраны материалы IV Всесоюзной конференции по теоретическим вопросам адсорбции. Она посвящена проблемам физической адсорбции и капиллярных явлений, лежащих в основе методов изучения химической и энергетической неоднородности поверхностей непористых и относительно крупнопористых адсорбентов, определения их удельных поверхностей п количественных характеристик пористости для пор с различной геометрической формой. Существенное внимание уделено физически обоснованным границам применимости различных методов. [c.4]

При одинаковой степени измельчения пористые адсорбенты имеют гораздо большую удельную поверхность, чем непористые, и, кроме того, адсорбция на них может сопровождаться капиллярной конденсацией. [c.53]

А. А. Исирикян. Я хочу обратить ваше внимание на возможность определения удельных поверхностей но результатам калориметрических исследований [1—3]. Можно выдвинуть ряд эмпирических методов определения удельных поверхностей пористых (без микропор) и непористых адсорбентов из данных по дифференциальным теплотам адсорбции. Не анализируя здесь причин, приводящих к различным видам зависимости дифференциальных теплот адсорбции от заполнения монослоя, формально эти зависимости можно разделить на четыре наиболее часто встречающихся вида линейно растущие, почти постоянные, линейно падающие и экспоненциально падающие. [c.141]

В связи с этим иногда высказывают мнение, что определение удельной поверхности возможно только для непористых веществ. Однако исследования влияния структуры пор адсорбентов на их адсорбционные свойства позволили устранить в значительной мере помехи по определению удельной поверхности, вносимые пористой структурой. [c.122]

Зная предельно-адсорбированное количество вещества а , можно рассчитать удельную поверхность непористых адсорбентов 5 и предельно-адсорбционный объем пористых адсорбе тов S = a .o) = [c.79]

Пористую структуру адсорбентов, применяемых для адсорбции из растворов, целесообразно характеризовать по величинам предельной адсорбции растворенных веществ. Для характеристики удельной поверхности непористых адсорбентов или пре-дельно-адсорбционного объема пористых адсорбентов необходимо определить предельно адсорбированное количество вещества а о, которое соответствует относительной равновесной концентрации С/С = 1 (С — равновесная концентрация Сз — растворимость). Одним из методов вычисления а о является графический, позволяющий оценить величину Оос. Метод основан на использовании уравнений теории объемного заполнения микропор. [c.76]

Это относительный метод определения удельной поверхности, он требует предварительной калибровки путем измерения величины адсорбции на пористом стандартном адсорбенте с известной удельной поверхностью. Поверхность этого стандартного адсорбента должна быть по своим свойствам похожа на поверхность исследуемого образца. Это требование весьма ограничивало возможности метода. Пока этот метод применялся, по-видимому, только для углеродных адсорбентов, причем в качестве стандартного непористого адсорбента брали сажу. Поскольку сажа, действительно, непористое вещество, ее поверхность определяется достаточно просто с хорошей точностью рядом методов (стр. 86). Так, для сажи Е И8 Бонд и Спенсер получили следующие значения удельной поверхности, которые достаточно хорошо согласуются между собой [c.246]

Сущность и особенности физико-химических процессов распределений в газо-адсорбционной хроматографии. Непористые и пористые адсорбентьь применяемые в газовой хроматографии. Роль геометрической структуры адсорбента. Молекулярные сита. Неспецифические и специфические адсорбенты разных типов, роль химической природы поверхности адсорбента. Пористые полимеры. Вредное влияние неоднородности поверхности твердого тела и способы его ослабления. Способы улучщения разделения и достижения большей симметрии пика. Непористые адсорбенты. Пористые и макропористые адсорбенты, соотношение между удельной поверхностью и размерами пор. Химическое и адсорбционное модифицирование поверхности адсорбентов. Выбор оптимальной геометрической структуры и химии поверхности для разделения конкретных смесей. [c.297]

В настоящем разделе не рассматривались относительные методы определения удельных поверхностей, в ряде случаев практически полезные,, но не содержащие принципиально новых идей. Их особенность помимо дополнительных эмпирических предположений заключается в необходимости калибрования по одному из методов, позволяющему достаточно надежно определить удельные поверхности непористых или пористых адсорбентов. Примерами могут служить относительный метод Гаркинса и Джура [35] и метод де-Бура [36], основанный на использовании так называемой -кривой, выражающей зависимость средней статистической толщины адсорбционного слоя от равновесного относительного давления. Последний метод получил распространение в особенности потому, что небольшое содержание микропор в адсорбенте практически не сказывается на результате определения удельной поверхности более крупных разновидностей пор. [c.261]

Удельные поверхности непористых порошков, рассчитанные по формулам (4.36) и (4.37), т. е. при стационарной и нестационарной фильтрации газа, хорошо совпадают не только между собой, но и с результатами, полученными по методу низкотемпературной адсорбции азота (формула (4.36), табл. 6, 7). Однако в случае адсорбентов с сильно развитой внутренней структурой такого соответствия между величинами 5 не наблюдается, что может служить одним из показателей пористости исследуемого материала. [c.126]

В табл. 4 приведены результаты определений удельной поверхности, позволяющие сравнить методы Брунауера, Эмметта, Теллера и Гаркинса и Юра. Обработке были подвергнуты изотермы адсорбции паров азота при —195°, воды и гептана при 25° и бутана при 0° на различных кристаллических непористых порошках, а также изотермы адсорбции паров азота при —195° на различных пористых адсорбентах. [c.184]

Адсорбция на ГТС мало чувствительна к таким особенностям электронной структуры молекул, как дипольные и квадру-польные моменты. Для повышение чувствительности к ним надо выбрать ионный адсорбент, создающий на поверхности электростатическое поле, вызывающее ориентационное электростатическое притяжение полярных молекул. Особенно сильны эти эффекты на таких поверхностях, где положительные заряды сосредоточены в катионах малого радиуса, а отрицательные распределены по внутренним связям больших комплексных анионов. Однако для сопоставления расчетов с экспериментом использование хроматографии на непористых солях с низкой удельной поверхностью затруднительно. Во-первых, их поверхность обычно физически неоднородна и на нее часто выходят грани с разными индексами, во-вторых, ее трудно предохранить от адсорбции следов воды. Поэтому предпочтительны ионные пористые кристаллы цеолита. Поверхность каналов цеолитов, хотя и сложна по структуре, но физически однородна, а следы воды могут отравить лишь малую часть огромной внутренней поверхности этих пористых кристаллов. Кроме того, электростатическое поле в цеолитах одного и того же типа (например, в фожазитах [25, 56—58]) можно изменять, меняя в [c.207]

Пористый кремнезем. К этому классу адсорбентов и носителей принадлежат силикагели сухой гель поликремневой кислоты и гидрогель-обводненный. На поверхности силикагеля, так же как и на поверхности оксида алюминия, находятся гидроксильные группы, которые Способны вступать в реакцию и замещаться на различные органические и неорганические группы (например, этоксильные, фенильные, фтор и др.). В зависимости от природы заместителей поверхность приобретает гидрофильные или гидрофобные свойства. По пористости различают несколько видов силикагеля, например МСК и КСК-мелко- и крупнопористый силикагели (удельная поверхность 100-400 м /г) и аэросил (частицы этого силикагеля непористые). Их большая дисперсность обусловливает высокую удельную поверхность (150-300 м /г) [13]. [c.26]

Несколько более надежным кажется определение удельной поверхности пористых тел методами приведения . Эти методы основаны на сравнении величин адсорбции одного и того же веш,ества на непористом адсорбенте с известной удельной поверхностью и на исследуемом адсорбенте той же химической структуры. При использовании всех этих методов приведения исходят из допущения о том, что адсорбционное равновесие на пористых и непористых телах одинаково и величина адсорбции при равных pips пропорциональна величине удельной поверхности, [c.70]

Если величина удельной поверхности непористых адсорбентов по более 10 лЛ з, то удельная поверхность пористых адсорбентов достигает тысячи квадратных метров на 1 г [1,3] благодаря тому, что весь объем адсорбента пронизан тонкими порами. Адсорбция на ] онкопористых адсорбентах обладает рядом особенностей. Б узких порах адсорбционные силы притяжения стенок, действующие на молекулу, складываются, поэтому адсорбция в них происходит более интенсивно, чем в широких порах. [c.59]

Ущ) разделить на толщину мономолекулярного слоя, образующегося на непористой поверхности (для производных бензола такой толщиной является нормальный к его плоскости размер бензольного кольца, равный 0,37 нм), то полученная величина будет иметь размерность площади, поэтому она получила название эффективной удельной поверхности пористых адсорбентов 5а.эфф. Сравнивая величину аооПАвЧ1Ав = а,пАв с эффективной удельной поверхностью активных углей, можно оценить возможную степень использования адсорбционного пространства угля различной пористой структуры при адсорбции молекул или ассоциатов (мицелл) ПАВ. [c.153]

От порозности слоя адсорбента зависит гидравлическое сопротивление, возникающее при движении потока разделяемого продукта. Пористость частиц или гранул адсорбента в значительной мере влияет на его активность чем больще пористость, тем больше удельная поверхность частиц или гранул адсорбента (в м /г), тем при прочих равных условиях больше адсорбционная актив- ость адсорбента, характеризуемая количеством поглощенного вещества. Удельная поверхность адсорбента зарисит от природы адсорбента и составляет для пористых адсорбентов (силикагелей, алюмогелей) — около 1000 мУг для непористых мелкокристаллических адсорбентов — от 1 до 500 м /г. Адсорбционная активность щеолитов зависит от диаметра тор и размера адсорбируемых молекул. Большое значение имеет и гранулометрический состав адсорбента, характеризуемый содержанием фракций, задерживаемых ситами определенных размеров, а также прочность адсорбента при статических или динамических нагрузках. [c.238]

Кроме того, в ГАХ используют в качестве адсорбентов пористые стекла, получаемые измельчением натрийборсиликатного стекла, с удельной поверхностью Ю —5-10 м /кг, аэросилы (синтетический непористый высокодисперсный диоксид кремния с удельной поверхностью, достигающей сотен м /кг), каолин, пемзу, кварц и другие природные минералы. [c.235]

Для нахождения величины Sq, авторы предложили способ, называемый абсолютным методом Харкинса и Юра. Этот метол позволяет совершенно строго определить поверхность непористых адсорбентов или внешнюю поверхность — в случае пористых. Адсорбент, предварительно насыщенный парами адсорбата (например, Н2О) погружают в жидкий адсорбат в калориметре. По теплоте AQ, выделяющейся вследствие исчезновения границы ЖГ (на 1 г адсорбента), находят удельную поверхность Sq [c.158]

Все адсорбенты по характеру пористости подразделены АГВ. Киселевым на четыре типа [4] непористые, однороднокрупнопористые, однородно-мелкопористые и неоднородно-по-рпстые. Только непористые и однородно-крупнопористые адсорбенты могут быть достаточно полно охарактеризованы удельной поверхностью и только для них могут быть вычислены абсолютные изотермы адсорбции, где величина адсорбции отнесена к единице поверхности (например, выражена в ммоль/м ). [c.75]

Для такого расчета адсорбируемое вещество должно обладать высокой избирательностью адсорбции, обеспечивающей однокомпонентность адсорбционной фазы при насыщении адсорбента. Для случая определения удельной поверхности непористых адсорбентов должна быть известна ориентация молекул адсорбата на поверхности, а для определения общего адсорбционного объема пористых адсорбентов должен быть известен мольный объем адсорбируемого вещества. Этим требованиям, по-видимому, отвечает адсорбция га-хлоранилина из водных растворов. [c.166]

М. М. Дубинин. В работе Плаченова рассматривается применение ртутной порометрии для описания пористых структур адсорбентов. Делается попытка вычисления удельной поверхности и распределения объема пор по размерам для адсорбентов глобулярного строения. Как известно, такие адсорбенты при не слишком малом среднем координационном числе обладают полостями между контактирующими непористыми сферическими глобулами со значительно меньшими по размерам входами. Поэтому основной объем каждой полости заполняется при постоянном гидростатическом давлении Р, отвечающем гидравлическому радиусу наибольшего входа в рассматриваемую полость. В результате измеренный порометриче-ски объем каждой поры соответствует размеру более узкого входа в нее, а вычисляемая поверхность отвечает поверхности поры постоянного сечения с гидравлическим радиусом, соответствующим входу в пору. [c.222]

Величину поглотительной способности некоторых адсорбентов можно характеризовать их удельной поверхностью, т. е. величиной поверхности, отнесенной к единице массы адсорбента. До недавнего времени удельной поверхностью часто характеризовали и адсорбционную способность пористых адсорбентов, что не всегда справедливо. Еще в 1916 г. Лэпгмюр [134] отмечал, что между непористыми и пористыми адсорбентами имеется существенное различие, так как пористым адсорбентам — активным углям — свойствэнна энергетическая неоднородность. Поэтому, по мнению Лэнгмюра, уравнения, описывающие адсорбцию на плоской поверхности, не применимы к адсорбции на активных углях. [c.55]

А. В. Киселев [135] предложил разделить все адсорбенты по характеру пористости на четыре типа непористые, однороднокрупнопористые, однородно-мелконористые и неоднородно-пористые. Только ненористые и однородно-крупнопористые адсорбенты могут быть достаточно полно охарактеризованы удельной поверхностью, только для них могут быть вычислены абсолютные величины адсорбции, отнесенные к единице поверхности (например, выражена в микромолях на 1 м ). ]И. М. Дубинин [136] также неоднократно подчеркивал, что только адсорбция на крупнопористых углеродных адсорбентах имеет много общего с адсорбцией [c.55]

При aA opomii сополимера стирола с бутадиеном, бутилкаучука и натурального каучука на сажах различной природы равновесие устанавливалось в течение 18—90 ч и зависело от природы полимера, удельной поверхности сажи и других переменных. Наибольшая скорость адсорбции найдена для бутилкаучука, наименьшая — для натурального каучука. С увеличением удельной поверхности скорость адсорбции уменьшалась, что видно из рис. 7 [76]. Иногда частицы непористых адсорбентов, например сажи, образуют вторичные пористые структуры, которые достаточно устойчивы и не разрушаются при перемешивании суспензий [72]. Эта вторичная пористость отчетливо проявляется при электронномикроскопических исследованиях. Пористость препятствует быстрому проникновению [c.23]

Адсорбцрм как поверхностное явление на границе раздела фаз определяется площадью этой границы. Поэтому важной характеристикой порошкообразных адсорбентов является удельная поверхность, т. е. поверхность единицы массы порошка, которая измеряется в м /кг [47]. У пористых сорбентов кроме удельной поверхности необходимо учитывать размер и количество пор. В табл. 11.18 дана классификация сорбентов в зависимости от их удельной поверхности с учетом пор. Различают непористые и пористые сорбенты, которые подразделяются на макропористые, мезопористые и микропористые. Размеры пор макропористых сорбентов более 4 нм, и в них отсутствует капиллярная конденсация, которая происходит в мезапорах. [c.202]

Величина адсорбции газа или пара зависит не только от его природы, но и от условий протекания процесса сорбции, в первую очередь от давления, температуры и структуры адсорбента. При прочих одинаковых условиях с повышением давления пара, как правило, увеличивается его адсорбция. Однако на разных участках адсорбционной изотермы это влияние сказывается неодинаково. Например, для непористых или микропористых адсорбентов оно сильно проявляется в области низких относительных давлений, в то время как для крупнопористых его действие ошутимо только при более высоких давлениях, близких к давлению насыщения. Характерно, что в области заполнения монослоя рост адсорбции замедляется с повышением давления, образуя на изотерме адсорбции пологий участок, величина которого зависит от внутренней структуры пористого тела. При дальнейшем повышении давления количество адсорбированного вещества увеличивается за счет полимолекулярной адсорбции, завершающейся в случае пористых тел капиллярной конденсацией. При этом характер адсорбционной изотермы, отражающей внутреннюю структуру твердых тел, дает возможность определить степень развития пор того или другого вида, установить структурный тип адсорбента, величину и природу его удельной поверхности. [c.144]

В результате тщательного определения удельной поверхности и теплоты смачивания крупнопористых и, в особенности, непористых адсорбентов могут быть получены величины энергии адсорбции жидкостей на единицу поверхности адсорбентов, т. е. абсолютные теплоты смачивания (в эрг/см ). Определение таких величин было сделано в работах Ильина Гаркинса и Бойда , Бойда и Ливингстона , Киселева и Киселевой , Киселева, Микос, Романчук и Щербаковой . Наиболее надежные величины для нецористых адсорбентов и для крупно- и однородно пористого силикагеля приведены в табл. 3. [c.178]

Непористые адсорбенты. К нему относятся непористые кристаллические адсорбенты, например хлорид натрия, гра-фитированные сажи, а также непористые аморфные адсорбенты, например аэросил, термические неграфитированные сажи. Удельная поверхность таких адсорбентов составляет от сотых долей до сотен квадратных метров на грамм. В колонку непористые адсорбенты вводят либо в макропорах носителя, либо агрегированными в шарики, либо спрессованными в частицы нужных размеров (как, например, различные кристаллы). При этом между первичными частицами непористого адсорбента возникают, конечно, зазоры, образуюш ие некоторую пористость. Размеры этих пор обычно соизмеримы с размерами самих первичных частиц, т. е. они достаточно велики для обеспечения быстрого обмена молекул, адсорбированных на поверхности первичных непористых частиц, с движущимся вдоль колонки газом. [c.89]

А. П. Артемьянов (Институт химии ДВО АН СССР, Владивосток). Ранее была показана принципиальная возможность управления адсорбционно-десорбционными процессами посредством электрохимической поляризации углеродных электродов. В качестве адсорбентов использовались непористый графит и стеклоуглерод. С практической точки зрения углеродный адсорбент для электросорбции должен обладать большим диапазоном электрохимической поляризации и достаточно развитой удельной поверхностью. Увеличение удельной поверхности углеродных адсорбентов сопровождается уменьшением радиуса пор. Однако уменьшение радиуса пор неизбежно приводит к росту омического и диффузионного сопротивлений массопереноса при поляризации и, как следствие, к использованию в электросорбции не всей внутренней поверхности. Поэтому для оптимального применения пористых углеродных адсорбентов необходимо знать, насколько полно участвует их внутренняя поверхность в электросорбции. Для образцов разной пористой структуры методом потенциодинамических импульсов мы оценивали долю внутренней поверхности, участвующей в электрохимическом процессе. [c.98]

Для определения удельной поверхности непористых и мезо-пористых адсорбентов по адсорбции растворенных веществ может быть использован также предложенный Де-Буром и усовершенствованный затем Кадлецом так называемый мeтoд [100, с. 105—111]. В работах Де-Бура, Кадлеца и ряда других исследователей было показано, что, сравнивая значения адсорбции пара стандартного вещества (обычно азота или бензола) на непористом адсорбенте с известной удельной поверхностью (т. е. с поверхностью, определенной предварительно независимым методом) и на адсорбенте с неизвестной удельной поверхностью при одинаковых значениях приведенного давления P/Ps, можно найти удельную поверхность. С этой целью адсорбцию на каждом адсорбенте выражают в виде зависимости объема адсорбированного вещества aV от P/Ps. Поскольку поверхность образца сравнения известна, то для него может быть построена графическая зависимость среднестатистической толщины адсорбционного слоя t — aVu/Sa от P/Ps. Если образец адсорбента с неизвестной поверхностью имеет ту же химическую природу, что и образец сравнения, то энергия взаимодействия молекул с поверхностью обоих образцов одинакова. В этом случае можно полагать, что одинаковой работе адсорбции RT nP/Ps, т. е. одинаковым значениям P/Ps, соответствуют одинаковые значения среднестатистической толщины адсорбционного слоя t. Исходя из приведенных здесь соображений, для каждого объема адсорбированного вещества а, 1/м, на неизвестном образце находят соответствующее значение t при том же относительном давлении P/Ps и строят график зависимости aVM = f(t), который представляет собой прямую линию, поскольку aV = S t удельная поверхность Sa численно равна тангенсу угла наклона этой прямой. [c.101]

Ассоциация и усиление стерических препятствий к использованию адсорбционного объема активных углей (и прочих пористых адсорбентов) проявляются и при адсорбции других классов мицеЛ-лообразующих веществ (коллоидных электролитов). На рисунках 4.20 и 4.21 представлены изотермы адсорбции красителей из водных растворов хлорида натрия на непористом ацетиленовом техническом углероде и активных углях ОУ-Б (с Относительно большим содержанием мезопор) и АГ-3. Увеличение фактора ассоциации ионов красителей в растворе при KKMi приводит к резкому росту удельной адсорбции на непористой поверхности и к уменьшению удельной адсорбции в порах активных углей. Аналогия в поведении ионных ПАВ и ионов красителей обусловлена тем, что и те и другие относятся к типичным мицеллообра-зователям в водных растворах. Найдя поверхность, экранируемую одним ионом красителя на непористой углеродной поверхности ацетиленового технического углерода в области концентрации до [c.149]

Чаще всего хроматографисты пользуются силикагелем, его выпускают в виде самых различных модификаций, и очень часто силикагель является идеальным адсорбентом. У пористого силикагеля удельная поверхность составляет 300—800 м /г, у пористого оксида алюминия — всего 100—200 м /г. В то же время поверхностно-пористые адсорбенты, частицы которых состоят из внутреннего непористого ядра и тонкого пористого поверхностного слоя, например корасил I и II, характеризуются относительно малой удельной поверхностью (7—14 м /г). Адсорбенты последнего типа нельзя сильно нагружать, и их емкость составляет только около 1/20 емкости полностью пористых адсорбентов. Размеры и геометрия частиц также влияют на эффективность колонки, т. е. на число теоретических тарелок, приходящееся на единицу ее длины. Эффективность колонки существенно возрастает с уменьшением размеров частиц. В особых случаях применяются колонки длиной 25 см, заполненные частицами диаметром 5—10 мкм, эффективность которых может достигать 10 000 теоретических тарелок. Важную роль играет также содержание воды в адсорбенте. Это справедливо не только для классической жидкостной хроматографии, где для колонок с силикагелем наилучшим является содержание воды порядка 10—15%, но и для ЖХВД. Воду добавляют с тем, чтобы увеличить интервал линейности изотермы и улучшить разделяющую способность. Рекомендуется вводить 0,04 г воды на 100 м поверхности адсорбента. [c.190]

Адсорбент поглощает из объемной фазы тем больше вещества, чем больше развита его поверхность. Поверхность, приходящаяся на 1 г адсорбента, называется удельной поверхностью. Активные, т. е. хорошо поглощающие адсорбенты, обладают весьма большой удельной поверхностью. Величина удельной поверхности у разных адсорбентов может быть весьма различной. Непористые тела с удельной поверхностью от нескольких м /г до сотен м /г представляют пигменты и наполнители, например пигментная двуокись титана, аэросил — высокодисперсный кремнезем, применяемый в качестве наполнителя многих пластических масс и покрытий (его получают при действии воды на 81Си при высоких температурах), сажи, используемые как пигменты и как наполнители резин. Еще большее увеличение поверхности связано обычно с наличием в твердом теле узких пор примерами таких высокодисперсных пористых тел с удельной поверхностью до нескольких сотен и даже [c.413]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология