Теплоемкость - адсорбционная система
Cтраница 2
Поэтому наряду с усовершенствованием старых и созданием новых термодинамических методов измерения величины адсорбции, равновесного давления или концентрации и калориметрических методов измерения теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем необходимо привлекать методы, позволяющие исследовать явление адсорбции на молекулярном уровне. Сюда относятся прежде всего методы оптической и радиочастотной спектроскопии. Изотопный обмен и масс-спектроскопия необходимы для получения сведений о числе и природе поверхностных соединений. Существенно получить по возможности разностороннюю информацию и о геометрической структуре изучаемой поверхности, о ее величине, рельефе, пористости, для чего необходимо наряду с адсорбционными привлекать методы электронной микроскопии и ртутной поро-метрии. [16]
Основными экспериментальными термодинамическими данными, получаемыми независимыми измерениями, на основании которых можно определить Ф, являются: а) изотерма адсорбции; б) удерживаемый объем; в) теплота адсорбции; г) теплоемкость адсорбционной системы. [17]
В задачу этой теории входит молеку-лярно-статистический расчет изотерм адсорбции ( константравновесия, вириальных коэффициентов, удерживаемых объемов при нулевых, малых и средних заполнениях поверхности, а также других термодинамических величин), теплот и энтропии адсорбции, теплоемкости адсорбционных систем. Конфигурационные интегралы, входящие в статистические выражения этих термодинамических величин, можно вычислить, на основе полуэмпирических выражений для потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия адсорбат - адсорбент и адсорбат-адсорбат. [18]
Для дальнейшего развития хроматоскопического метода определения параметров структуры молекул на основе экспериментальных значений константы Генри для адсорбции как на ГТС, так и на цеолитах и других однородных адсорбентах необходимо прежде всего значительно повысить точность экспериментальных определений этих констант, а также других термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении - теплот адсорбции и теплоемкостей адсорбционных систем. [19]
 |
Зависимость дифференциальной теплоты адсорбции н-пентана от заполнения поверхности ГТС. [20] |
Для исследования зависимости теплот адсорбции q и q от температуры, соответствующей вторым производным по температуре d2m / Ci / d7 2 и, соответственно, ( Э21пс / 9Р) г или ( дЧпр / dT2), нужны прямые калориметрические измерения либо самих теплот адсорбции при разных температурах, либо теплот адсорбции при одной температуре и теплоемкости адсорбционной системы. Следует отметить, что калориметрические измерения теплот адсорбции ограничены во времени из-за некоторого неизбежного теплообмена калориметра с окружающей средой даже в случае дифференциального и изотермического метода измерения. [21]
Нами изучена теплоемкость бензола, адсорбированного крупнопористым силикагелем КСК-2, в широком интервале низких температур при различных величинах адсорбции. Теплоемкость адсорбционной системы бензол - силикагель измерена при различных величинах заполнения поверхности и пор силикагеля. Для удобства величину адсорбции относили к емкости плотного монослоя, величина которой была определена из известной удельной поверхности силикагеля и вандерваалъсовых размеров молекулы бензола. [22]
Нами изучена теплоемкость бензола, адсорбированного крупнопористым силикагелем КСК-2, в широком интервале низких температур при различных величинах адсорбции. Теплоемкость адсорбционной системы бензол - силикагель измерена при различных величинах заполнения поверхности и пор силикагеля. Для удобства величину адсорбции относили к емкости плотного монослоя, величина которой была определена из известной удельной поверхности силикагеля и вандерваальсовых размеров молекулы бензола. [23]
При этом возникает существенный вопрос о зависимости теплоты адсорбции от температуры и о влиянии на эту зависимость степени неоднородности поверхности. Ответить на этот вопрос помогает измерение теплоемкости адсорбционных систем. Теплоемкость адсорбата при небольших заполнениях поверхности выше теплоемкости соответствующего вещества в газообразном состоянии, следовательно, теплота адсорбции для этих систем при таких заполнениях с повышением температуры падает, В обоих случаях теплоемкость адсорбата с ростом заполнения поверхности приближается к теплоемкости жидкости. [25]
Определение изменений теплоемкости системы в результате адсорбции методом электротеплового моста может быть проведено с гораздо большей точностью, чем определение абсолютного значения теплоемкости этой системы. Это имеет решающее значение при измерении теплоемкости адсорбционных систем и определении из нее теплоемкости адсорбата. [26]
В книге описаны разнообразные методы исследования химии поверхности твердых тел, адсорбции газов, паров и растворенных веществ, а также газовой и молекулярной жидкостной ( адсорбционной и ситовой) хроматографии. Наряду с вакуумными методами измерения изотерм адсорбции рассмотрены калориметрические измерения теплот адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем, хроматографические, спектроскопические, радиоспектроскопические, масс-спектро-метрические, электронно-микроскопические и другие методы, позволяющие исследовать пористость и химическое строение поверхности адсорбентов, носителей, катализаторов и состояние адсорбированных молекул. Книга написана авторами, принимавшими непосредственное участие в разработке и применении описанных экспериментальных методов, и содержит много полезных практических советов, составленных на основе многолетнего опыта. [27]
Вычисление теплот адсорбции и теплоемкостей адсорбата из уравнений равновесия ( изотерм адсорбции), например, из уравнений ( 21) и ( 22), требует определений первой и, соответственно, второй изостерической производной, что связано с неизбежными погрешностями. Поэтому наиболее целесообразным путем исследования термодинамического состояния адсорбата является путь прямых измерений самой адсорбции при разных давлениях газа, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбционной системы при разных величинах адсорбции. [28]
Теплоемкость адсорбированной фазы принята равной теплоемкости, измеренной при Тил 5 С. При этих допущениях, учитывая, что область выше политермы адсорбции характеризует кристаллическую фазу, а ниже ее - адсорбат, были рассчитаны зависимости теплоемкости различных адсорбционных систем от температуры для разных величин адсорбции. [30]
Страницы: 1 2 3