химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

личина которой зависит от размеров пор и должна быть найдена из изотермы адсорбции какого-либо пара данным углем. Уравнение (XIX, 7) выражается прямой линией в координатах Iga и (Igp5/p)s; из соответствующего графика, построенного для адсорбции одного пара, находят константы wQ и ?}/(52. Характеристические кривые, вычисленные нз изотерм адсорбции на активных углях для разных паров, оказываются аффинными, т. е. отношение их ординат е постоянно для разных значений w. Определение этого постоянного отноьлния, называемого коэффициентом аффинности характеристических кривых 3, позволяет вычислить изотермы другого пара при других температурах, зная лишь изотерму одного пара при одной температуре и хотя бы одну экспериментальную точку для изотермы другого пара (нужную для определения величины (3).

Для крупнопористых активных углей изотермы адсорбции паров лучше описываются эмпирическим уравнением, аналогичным уравнению (XIX, 7), но с показателем степени у \GPJP, равным единице:

LGA=LG^L__A.LLG?!L (XIX, 8)

VM Р Р

Здесь А—константа, также находимая из логарифмического графика изотермы адсорбции.

Теория Поляни хорошо описывает изотермы неспецифической адсорбции паров органических веществ активными углями. Она неприменима для мономолекулярной адсорбции, а также для полимолекулярной адсорбции на непористых и широкопористых адсорбентах [изотермы с перегибами ие описываются уравнениями (XIX, 7) и (XIX, 8)] и для адсорбции в очень тонких порах, поскольку в этих случаях свойства адсорбата далеки от свойств обычных жидкостей.

Уравнение (XIX, 8) можно записать в виде

а^трп (XIX, 9)

где т и п—константы. Это эмпирическое уравнение изотермы адсорбции называется уравнением Фрейндлиха; оно часто хорошо описывает изотермы адсорбции паров и газов на неоднородных поверхностях в средней области заполнений. В отличие от уравнения Лэнгмюра оно, однако, не дает ни предельного закона Генри а=/Ср (см. стр. 441), ни предельного значения а=ат при больших давлениях.

§ 3. Влияние размеров пор на адсорбцию паров при больших относительных давлениях. Капиллярная конденсация

Поры тонкопористых адсорбентов заполняются молекулами сильно адсорбирующихся веществ уже в области малых относительных давлений паров, так. что адсорбция достигает предела. Это выражено особенно ярко в случае адсорбции пористыми кристаллами цеолитов (см. рис. XIX, 2). В случае же крупнопористых адсорбентов на поверхности пор, за исключением мест их сужений, адсорбция в области малых значений p/ps происходит подобно адсорбции на непористых телах той же химической природы. Поэтому на стенках широких пор в области больших значений p/ps образуются, как и на поверхности непористых адсорбентов, полимолекулярные слои. Мы видели (см. рис. XVI, 8), что теплота адсорбции при образовании таких полимолекулярных слоев близка к теплоте конденсации. Поэтому свойства адсорбата в этом случае действительно близки к свойствам жидкости.

Чтобы выяснить возможность конденсации пара на поверхности жидкой пленки адсорбата в порах, весьма важно найти зависимость давления пара от кривизны поверхности жидкости.

Условие механического равновесия поверхности раздела жидкость—пар выражается уравнениями (XVII, 17) и (XVII, 18) (см. стр. 463). Пусть фаза I, в которой лежат центры кривизны, газообразна*, а фаза II—жидкая пленка. Тогда разность гидростатических давлений в фазах I и II [см. уравнение (XVII, 22), стр. 464]

Р' —Р" = a(k1 + k2) (XIX, 10)

где о—поверхностное натяжение, k1 и k2—главные кривизны поверхности мениска жидкости. Давление пара над этой поверхностью в фазе I определяется величиной химического потенциала пара:

При равновесии пара с жидкостью в фазе II р/ =р", следовательно dp" =d\jf =RTd\np. С другой стороны, [~Qp')Ts=um* гДе Vtn~* мольный объем жидкости. Поэтому

dP" = A-dp = ^dlnp (XIX, 11)

Интегрируя от давления Р", соответствующего данной кривизне (k1^-k2) и давлению пара р, до давления Ря0, соответствующего нулевой кривизне (плоской поверхности) и давлению насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости pv находим, считая vm постоянным:

р* р"и #1 in El. (XIX, 12)

Vm Р

Так как для плоской поверхности PJ—а °бщее давление в газовой фазе (пар-f-инертный газ) не изменяется, т. е. Р'0=Р\ то из уравнений (XIX, 10) и (XIX, 12) получаем:

J?L In -Bi = a (kt + k2) (XIX, 13)

Vm P

о туда

p = Pfi ш (XIX, 14)

* Эта газообразная фаза содержит пар интересующего нас компонента (образующего жидкую пленку) и может содержать также инертные, практически неадсорбирующиеся газы, например газы воздуха.

Таким образом, сростом кривизны вогнутой поверхности жидкости давление пара над ней уменьшается. Следовательно, над вогнутыми менисками пар становится насыщенным при pPs

т. е. в капиллярах, несущих пленки адсорбированной жидкости, обладающие вогнутыми поверхностями, конденсация пара произойдет при меньших давлениях пара, чем над жидкостью с плоской поверхностью. Это обстоятельство вызывает явление капиллярной

страница 191
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучающие курсы по ремонту автономных отопителей
Установка сигнализаций Prizrak с автозапуском
sophie ellis bextor концерт
wheely гироскутер

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)