Теплота - смачивание - угль
Cтраница 1
Теплоты смачивания углей водой значительно меньше, чем теплоты смачивания органическими жидкостями. Мак-Бэн отметил, что на основании результатов Кулиджа [9], Кейса и Маршалла [10] следует ожидать отрицательных теплот смачивания для системы вода - уголь. [1]
Теплота смачивания угля водой выделяется главным образом в результате взаимодействия молекул воды с ионогенными функциональными группами поверхности пор адсорбента. Зайдель [66] определил, пользуясь методикой Бема, количества кислотных и основных центров на поверхности ряда активных углей и сопоставил эти данные с теплотами смачивания углей водой. [2]
Теплоты смачивания углей водой значительно меньше, чем теплоты смачивания органическими жидкостями. Мак-Бэн отметил, что на основании результатов Кулиджа [9], Кейса и Маршалла [10] следует ожидать отрицательных теплот смачивания для системы вода - уголь. [3]
Теплота смачивания наименее обуглероженного угля, равная 17 1 кал при измельчении угля до размера менее 72 меш, после сухого измельчения в азоте в течение 72 час. [4]
Теплота смачивания битуминозного высокообуглероженного угля в метиловом спирте после мокрого дробления в нем в течение 24 час. [5]
В то время как теплоты смачивания угля органическими жидкостями больше, чем теплоты смачивания водой, для силикагеля справедливо обратное. Причиной этого является то, что Si02 построено из ионов, и силы взаимодействия между этими ионами и большими дипольными моментами адсорбированных мр-лекул воды превосходят дисперсионные силы, действующие между Si02 и адсорбированными органическими молекулами. Нитробензол дает почти столь же большую теплоту смачивания силикагеля, как и вода, но нитробензол не только сильно поляризуемая молекула, но и молекула, имеющая также большой дипольный момент. С другой стороны, уголь не обладает ионным строением, и поэтому дисперсионные силы между большими поляризующимися органическими молекулами и поверхностью углерода превосходят сумму малых дисперсионных и несколько больших ориентационных сил, проявляющихся между водой и углеродной поверхностью. Это является, конечно, очень грубо качественным аргументом, но, вероятно, в основном это утверждение справедливо. [6]
Ввиду того, что теплота смачивания угля водой отрицательна, при удалении влаги из угля выделяется тепло, количественно равное теплоте смачивания и обратное ей по знаку. [7]
В то время как теплоты смачивания угля органическими жидкостями больше, чем теплоты смачивания водой, для силикагеля справедливо обратное. Причиной этого является то, что Si02 построено из ионов, и силы взаимодействия между этими ионами и большими дипольными моментами адсорбированных молекул воды превосходят дисперсионные силы, действующие между Si02 и адсорбированными органическими молекулами. Нитробензол дает почти столь же большую теплоту смачивания силикагеля, как и вода, но нитробензол не только сильно поляризуемая молекула, но и молекула, имеющая также большой дипольный момент. С другой стороны, уголь не обладает ионным строением, и поэтому дисперсионные силы между большими поляризующимися органическими молекулами и поверхностью углерода превосходят сумму малых дисперсионных и несколько больших ориентационных сил, проявляющихся между водой и углеродной поверхностью. Это является, конечно, очень грубо качественным аргументом, но, вероятно, в основном это утверждение справедливо. [8]
Кроме того, водяной пар расходуется на нагрев адсорбента, изоляции адсорбера и других элементов системы, а также на компенсацию теплоты смачивания угля водой. Этот пар конденсируется и 80 - 90 % образующегося конденсата остается в угле. [9]
Пористость ископаемых углей определяется по величине теплоты смачивания их в метаноле и воде. Теплота смачивания углей в зависимости от степени их химической зрелости изменяется по кривой с минимумом ( рис. 21) в области средней степени зрелости. [10]
 |
Изменение содержания различных форм кислорода в катагенетическом ряду углей. [11] |
Значение кислородсодержащих реакционных групп в углях чрезвычайно велико, так как они во многом определяют их свойства, в том числе и свойства поверхности, которые в суммарном виде могут выражаться в теплоте смачивания, выделяющейся при образовании водородных связей. Теплота смачивания углей катагенетического ряда имеет одинаковую направленность в изменении с энергией водородных связей, которые образуются кислородсодержащими реакционными группами угля и гидроксильной группой смачивающей жидкости СО... [12]
Теплота, выделяющаяся при смачивании поверхности твердого тела жидкостью, прямо пропорциональна величине этой поверхности. Измерения теплоты смачивания углей метиловым спиртом [8] дают величины, колеблющиеся в пределах от 20 кал для наиболее молодых британских углей до - 2 кал для битуминозных углей с низким содержанием кислорода. В случае полуантрацитов и антрацитов наблюдается повышение теплоты смачивания с ростом степени обуглероживания. [13]
На основе этих определений была сделана попытка вычислить количество ОН-групп, участвующих в образовании водородных связей. При найденной разнице в теплоте смачивания угля хлорбензолом и бензолом и при допущении, что энергия связи ОН-С1 равна 3 9 кал. Так как содержание кислорода в исследованном угле было равно 9 95 %, то около 13 % его входило в рассчитанное выше количество ОН-групп. Все расчеты сделаны на сухой, беззольный уголь. [14]
Теплота смачивания угля водой выделяется главным образом в результате взаимодействия молекул воды с ионогенными функциональными группами поверхности пор адсорбента. Зайдель [66] определил, пользуясь методикой Бема, количества кислотных и основных центров на поверхности ряда активных углей и сопоставил эти данные с теплотами смачивания углей водой. [15]
Страницы: 1 2