ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Другие методы определения удельной поверхности из "Основы адсорбционной техники" К сожалению, это уравнение удовлетворительно описывает адсорбционное равновесие в частном случае, имеющем небольшое значение в прикладной адсорбции ири локализованной адсорбции на однородной поверхности в области заполнения поверхности первым слоем молекул. [c.51] Метод тепловой десорбции. Определение удельной поверхности из хроматографических данных может быть проведено различными способами по удерживаемым объемам, по размытой стороне хроматограммы, по результатам фронтального анализа. Для массовых определений удельных поверхностей образцов адсорбентов или катализаторов может быть рекомендован метод термической десорбции. Он основан на прямой зависимости между расходом стандартного газа, поглощенного при низкой температуре образцом адсорбента из потока газа-носителя (гелия), и удельной поверхностью. После размораживания образца по площади хроматографического пика судят о величине удельной поверхности. В качестве адсорбтива используют азот, криптон или аргон. [c.51] Простая аппаратура для экспресс-определений, широко используемая в научно-исследовательских институтах и заводских лабораториях, разработана Карнауховым и Буяновой [22, 23]. На хроматографической установке, схема которой представлена на рис. 2,16, возможно произвести оценку 12 образцов за 6 ч. [c.51] Вначале шесть образцов адсорбентов, загруженных в адсорберы 13 — /-образные трубки, подключают к гребенке 6 и продувают из баллона 1 гелием, очищенным и осушенным в колонке 5. Затем гелий и аргон из баллонов 1 и 10 пропускают через колонки 3 и 4, где происходит осушка и очиетка газов, после чего газы смешиваются и смесь поступает в ловушку для вымораживания воды 12, сравнительную камеру катарометра 7 и адсорберы 13, погруженные в дьюар с жидким азотом. [c.51] Среднее отклонение величины удельной поверхности, определенное хроматографически.м методом и из изотерм, составляет 3,5%. Метод позволяет исследовать образцы с удельной поверхностью от 0,01 до 1000 м2/г. [c.52] По экспрессности и точности метод тепловой десорбции превосходит другие хроматографические методы. Это отчетливо видно из данных табл. 2-6, в которой результаты определений удельной поверхности различных пористых тел методами тепловой десорбции, фронтальной и проявительной хроматографии сравниваются с оценкой по данным пзотерм адсорбции, полученным на вакуумной адсорбционной установке [24]. [c.52] Хроматограмма адсорбции б -сорбции). [c.53] В дальнейшем для определения удельной поверхности образцов были разработаны простые приборы. В одном из приборов определение проводят, приводя образец в контакт с воздухом при температуре жидкого кислорода. Количество поглощенного газа определяют по уменьшению объема в системе, условно принимая, что адсорбируется только азот, пренебрегая адсорбцией кислорода. В другой модификации [26] методики в качестве хладоагента применяют жидкий азот. Для определения объема поглощенного газа иногда используют автоматическую газовую бюретку, приспособленную для работы в условиях вакуума [27]. Время на определение удельной поверхности по одной точке изотермы составляет около 15 мин. [c.53] Определение по адсорбции красителей. Для определения удельной поверхности крупнопористых веществ может быть применен метод адсорбции из жидкой фазы. Построение изотерм адсорбции из растворов производят при контактировании раствора хорошо адсорбируемого вещества в жидком растворителе с навеской адсорбента. Массу поглощенного вещества определяют по изменению концентрации адсорбтива в растворе. Наиболее часто для определения удельной поверхности используют красители. Последние обладают высокой преимущественной адсорбцией в присутствии растворителя. В связи с этим после образования мопослоя молекул красителя растворитель практически полностью вытесняется с поверхности. Методика определения концентрации красителей очень проста [28]. [c.53] На рис. 2,18 представлена изотерма адсорбции метиленовой сини на саже сферой из водного раствора при 20 °С [30]. По величине адсорбции, соответствующей горизонтальному участку, легко определить удельную поверхность адсорбента, если известен размер площадки, приходящейся на одну молекулу красителя. При горизонтальной ориентации на поверхности молекула метиленовой сини должна занимать площадку 135 А , при вертикальной — 75 А . В действительности площадка, приходящаяся на одну молекулу метиленовой синп, при адсорбции на углеродистых поверхностях (графите, графитированной, и неграфитиро-ванной саже) колеблется от 78 до 130 А . [c.54] Молекула метиленовой сини имеет форму многогранника и отличается неравномерным распределением электронной плотности. При адсорбции на различных силикатных поверхностях значения площадок метиленовой сини значительно отличаются как друг от друга, так и от указанных выше площадок на углеродной поверхности. Они составляют для силикагеля 270, для каолинита — 272, для кремнезема — 327 и для монт-морелонита — 340 [31, 32]. [c.54] На этих адсорбентах процесс физической адсорбции осложняется ионным обменом. В связи с этим метод, основанный на адсорбции красителей, следует применять только после установления площадки молекулы на стандартном адсорбенте идентичной химической природы. Возможно произвести оценку удельной поверхности непосредственно по соотношению предельной адсорбционной способности исследуемого и стандартного веществ. [c.54] Попытка применить метиленовую синь для оценки удельной поверхности вторичной пористой структуры гранулированных цеолитов не дала положительных результатов [33]. Краситель не проникает внутрь гранул, и даже после контакта с цеолитом в течение 200 ч адсорбция ограничивается наружным слоем гранул толщиной 0,1 мм. При измельчении гранул происходит разрушение вторичной пористой структуры. В равной степени была безуспешной попытка определить внешнюю поверхность кристаллов цеолитов по адсорбции красителей из растворов образование устойчивых эмульсий снижает точность эксперимента. [c.54] Вернуться к основной статье