химический каталог




Технология катализаторов

Автор И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина

то время как для последних двух типов изотерм максимум адсорбции почти достигается при давлениях меньше Р0. Изотермы IV и У отвечают случаям, когда мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция сопровождаются капиллярной конденсацией.

Большинство паров имеет форму изотермы адсорбции типа //, по которой, используя теорию Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ), можно определять удельную площадь поверхности адсорбирующего твердого тела [20, 51]. Изотермы // характеризуют полимолекулярную адсорбцию. По теории полимолекулярной адсорбции предполагают, что молекулы паров адсорбируются поверх уже адсорбированных молекул. При этом сохраняется ленгмюров-ская концепция, которую Брунауэр, Эммет и Теллер распространили на второй и последующие адсорбированные слои молекул.

Уравнение БЭТ можно представить в виде [51, 216]:

(5.13) 243

16*

Рис. 5.5. Изотерма типа [I

Здесь Р — равновесное давление; Р0 — давление насыщенного пара адсорбата; и—объем адсорбированного вещества; им и с — константы уравнения БЭТ.

(5.14)

Хотя с и названа константой, нет ни одной изотермы адсорбции паров, для которой значение с действительно постоянно во всем интервале давлений паров адсорбата от Р = 0 до Р — Р„, т. е. до насыщенного пара. Однако, для большинства изотерм адсорбции паров имеется участок, где с постоянно. Так, большая часть изотерм типа // подчиняется уравнению (5.13) при PjP0 = 0,05-г--=-0,35, т . е. когда Sa.M изменяется приблизительно от 0,5 до 1,5 [51, 218]. Статические и термодинамические выводы уравнения БЭТ показывают, что значение с зависит от изменения энергии Гиббса при переходе пара, находящегося в равновесии с жидкостью, на поверхность адсорбента; значение с определяет вид изотермы адсорбции. Если с> 2, то получаются S-образные изотермы типа II; если [с < 2, — изотермы типа III [51, 218]. Параметр с в первом приближении определяется выражением:

с = ехр[(?]-?а)/(Л?Г)].

J3flecb ql — теплота адсорбции первого слоя; q_ —скрытая теплота конденсации адсорбата.

Для многих систем значения с известны [51, 218].

Параметр о„ характеризует количество молекул пара, которое необходимо, чтобы покрыть поверхность адсорбента плотным монослоем.

Получаемые экспериментально изотермы // часто имеют довольно большой прямолинейный участок (участок ВС, рис. 5.5)— особенность, которую нельзя непосредственно связать со свойствами^ уравнения БЭТ, дающего лишь точку перегиба. Точка, в которой начинается этот прямолинейный участок, названа Эмметом и Брунауэром «точкой В». Ими принято, что эта точка указывает на окончание заполнения монослоя, поэтому вместимость в точке В (и„) равна вместимости монослоя (ам). Точность определения положения точки В зависит от крутизны изгиба изотермы [219]. При резком изгибе кривой (что соответствует большим значениям параметра с) положение точки В легко определяется даже при коротком линейном участке. Если подъем изотермы пологий, определить положение точки В трудно или вообще невозможно.

Удельная площадь поверхности 5уд (м2/г) адсорбента связана с вместимостью монослоя ом (г адсорбента на 1 г твердого тела) следующим уравнением:

(5.15)

244

Здесь М — молекулярная масса адсорбата; N — число Авогадро; SM — площадь поперечного сечения молекул адсорбата (площадь, занимаемая адсорбированной молекулой на поверхности твердого тела в заполненном монослое), нма.

Значения SM рассчитаны из предположения, что молекулы представляют собой сферы, образующие гексагональную упаковку [51]. Принято также, что плотность адсорбата на поверхности равна плотности соответствующего жидкого или твердого вещества, взятого при температуре измерения адсорбции [51, 218]. Чаще всего при определении удельной площади поверхности в качестве адсорбата используют азот, и значение SM для него принимают равным 1,62 нм2. В ряде работ [51, 2201 имеются указания на то, что SM для азота при —195 °С может изменяться от 1,45 до 1,9 нм2 на молекулу на разных поверхностях вследствие различий в ориентации, упаковке и силе взаимодействия с поверхностью. При адсорбции азота, как правило, получаются изотермы типа // с крутым изгибом, при этом значение им, рассчитанное с помощью уравнения БЭТ, и значение vB очень близки. Поэтому азот представляется особенно удобным адсорбатом, позволяющим проводить экспериментальную проверку правильности определения удельной площади поверхности путем расчета по изотерме адсорбции [219].

Методы определения поверхности по изотермам адсорбции

Эти методы делят на три основные группы: объемные, весовые и методы, основанные на измерении теплопроводности (динамические).

В объемном методе при данном давлении измеряют изменение объема газа, которое и служит мерой количества адсорбированного вещества [218, 219]. При работе весовым методом определяют привес твердой фазы (адсорбент—адсорбат), обусловленный адсорбцией газа [219]. В методах, основанных на измерении теплопроводности, используют ячейку, которая позволяет определить изменение теплопроводности потока газа, проходящего над сорбентом, вследствие измене

страница 100
< 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

Скачать книгу "Технология катализаторов" (2.38Mb)


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

 

 

Реклама
экран с проектором в аренду
Компания Ренессанс люк с лестницей на чердак складной- быстро, качественно, недорого!
стул изо дешево
где можно хранить вещи в москве недорого

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
(10.12.2016)