Процесс - капиллярная конденсация
Cтраница 3
Из графика видно, что для всех углей, кроме длиннопламенного, величина сорбции паров воды в области малых концентраций очень мала, затем она постепенно увеличивается и при концентрациях, близких к насыщению, резко возрастает. Такая форма изотерм является характерной для сорбентов, в которых преобладает процесс капиллярной конденсации; изотермы напоминают также кривые сорбции паров воды гелями, в частности силикагелем. [31]
На рис. IV, 10 приведена зависимость сил адгезии стеклянных шарообразных частиц диаметром 50 2 мкм от относительной влажности воздуха. Несовпадение кривых зависимости сил адгезии от влажности свидетельствует о том, что процессы капиллярной конденсации и испарения влаги в зазоре между контактирующими телами, по-видимому, обладают некоторыми особенностями, характерными для тонких слоев жидкости. [32]
Структуры первого типа с радиусом пор менее 50 А относятся к плотным, непроницаемым. В структурах второго типа с радиусом пор 50 - 1000 Л могут проходить процессы капиллярной конденсации, диффузии ионов и замедленной капиллярной фильтрации. Такая структура может быть названа диффузионно и капиллярно проницаемой. Структуры с порами третьего типа проницаемы, легко впитывают воду. [33]
 |
Изотермы ( а и изобары ( б сорбции в пористых мембранах. [34] |
На рис. 2.3 показан наиболее типичный для пористых мембран вид изотерм и изобар во всем диапазоне изменения относительного давления. При малых значениях Р / Ру ( обычно менее 0 05) идет процесс мономолекулярной адсорбции по уравнению Лзнгмюра, далее до P / / V O35 зона полимолекулярной адсорбции по уравнению БЭТ и наконец процесс капиллярной конденсации. Изобара адсорбции иллюстрирует влияние температуры. [35]
Большое влияние на адсорбцию, а также на избирательные свойства адсорбентов оказывают размеры их пор. Так, благодаря малым размерам пор некоторые адсорбенты могут оказаться недоступными для крупных молекул. В порах с небольшим диаметром могут относительно легче проявляться процессы капиллярной конденсации. Все это позволяет сделать вывод о необходимости классифицировать адсорбенты по их геометрической структуре. [36]
Большое влияние на адсорбцию, а также на избирательные свойства адсорбентов оказывают размеры их пор. Так, благодаря малым размерам пор некоторые адсорбенты - могут оказаться недоступными для крупных молекул. В порах с небольшим диаметром могут относительно легче проявляться процессы капиллярной конденсации. Все это позволяет сделать вывод о необходимости классифицировать адсорбенты по их геометрической структуре. [37]
Установлено, что адсорбируемость углеводородов возрастает по мере роста молекулярного веса, но более всего она зависит от структуры их молекул. Существенное влияние на процесс адсорбции оказывают давление и температура. С понижением температуры адсорбционная способность единицы объема адсорбента увеличивается с изменением характера поглощения, так как при этом процесс адсорбции дополняется процессом капиллярной конденсации. Повышение температуры резко уменьшает активность сорбента. [39]
В связи с этим требуют известного пересмотра взгляды на механизм сорбционных процессов, протекающих в таких телах. Радушкевич [76, 77] н Карнаухов [78], исходя из модели пористого тела, образованного контактирующими в точках гладкими сферическими частицами, провели расчет развивающегося в такой системе процесса капиллярной конденсации паров адсорбата и указали на специфические особенности, которые должны наблюдаться в этом случае. Некоторые выводы из этих работ получили экспериментальное подтверждение, что лишний раз свидетельствует в пользу излагавшихся представлений. [40]
 |
Два дополнительных типа изотерм адсорбции для несмачивающих адсорбатов. [41] |
Данное традиционное описание типов изотерм целесообразно дополнить некоторыми замечаниями. При приближении к Р вслед за почти горизонтальным участком изотермы I типа нередко наблюдается заметный подъем. Изотермы II и III типа приближаются к линии Р асимптотически 1акие изотермы экспериментально наблюдаются при адсорбции на порошках, и тенденция к неограниченному утолщению адсорбированной пленки отражает процесс капиллярной конденсации в пространстве между частицами [33] ( см. гл. [42]
Согласно представлениям, развитым Дубининым [2] на основе сорбционных данных, активные угли в общем случае обладают тремя разновидностями пор. Самые мелкие - микропоры - имеют линейные размеры порядка 10 - 7 см; их можно рассматривать как промежутки между кристаллитами. В переходных порах с размерами порядка 10 - 6 см протекают процессы капиллярной конденсации паров. Макропоры с размерами обычно порядка 10 - 4 см играют роль транспортных каналов для сорбируемых веществ. [43]
Выделим три основных недостатка, присущих традиционным методам. Во-первых, процессы адсорбции и капиллярной конденсации рассматриваются раздельно, без учета их взаимосвязи. Во-вторых, используются чрезмерно упрощенные структурные модели, как правило системы цилиндрических капилляров или щелевидных пор. В-третьих, все безмодельные расчетные методики основаны на применении термодинамических уравнений, справедливых для обратимых равновесных процессов, в то время как процессы капиллярной конденсации и десорбции являются в мезопористых адсорбентах необратимыми, о чем свидетельствует явление капиллярного гистерезиса. [44]
Так, в работе [44] была изучена сорбция паров водьГи бензола активными углями в области высоких относительных давлений. Были взяты угли с разным объемом мезопор. Это обстоятельство позволило авторам предположить, что при предельной сорбции паров воды объемно заполняются сжиженным паром только микропоры угля, а на поверхности переходных пор имеется только полимолекулярный слой, отвечающий относительному давлению, равному единице. Равновесие при адсорбции паров воды на гидрофобной поверхности угля устанавливается очень медленно. Плохое смачивание водой поверхности пор активного угля может служить препятствием для протекания процесса капиллярной конденсации паров воды в переходных порах. [45]
Страницы: 1 2 3 4