ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные уравнения изотерм адсорбции из "Высоковакуумные адсорбционные насосы" Основной особенностью работы адсорбционного насоса является постоянство температуры адсорбента, поэтому наибольший практический интерес представляет изотерма адсорбции. По зависимости давления над адсорбентом от количества адсорбированного газа определяют предельный вакуум, который может быть достигнут с помощью адсорбционного насоса. [c.10] Р Р — на поверхности адсорбента образуется один (коэффициент заполнения поверхности 0=1) или несколько (0 1) адсорбционных слоев молекул, а в капиллярах пар конденсируется с образованием жидкой фазы. [c.11] Вакуумная техника охватывает область малых и чрезвычайно малых относительных давлений, которые обычно не рассматриваются классическими работами по адсорбции. Каждое уравнение изотермы адсорбции отражает определенный характер взаимодействия адсорбци- онных сил на поверхности сорбента с молекулами газа. Если полученные экспериментальные результаты хорошо согласуются с каким-нибудь уравнением изотермы, то можно экстраполировать полученные результаты в более широком диапазоне давлений и температур. [c.11] Уравнение изотермы Ленгмюра описывает адсорбцию газов с четко выраженным насыщением,,что более характерно для процессо в хемосорбции, чем для физической адсорбции. Процесс адсорбции молекул газа подчиняется уравнению Ленгмюра, если поверхность является энергетически однородной, т. е. теплота адсорбции постоянна для всех значений 0. [c.11] Типичный вид изотермы Ленгмюра представлен на рис. I. [c.12] Последнее выражение изотермы Ленгмюра характерно для хемосорбции. [c.13] Значение константы Ь определяется согласно уравнению (6) в основном энергией адсорбции и температурой, следовательно, адсорбция газа возрастает с увеличением АН и снижением температуры. [c.13] Подтверждением применимости уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра является постоянство а и экспоненциальная зависимость константы Ь от температуры. [c.13] Из уравнения Фрейндли. га следует, что с увеличением давления величина адсорбции неограниченно возрастает это позволяет сделать предположение, что данное уравнение не имеет физического смысла. [c.14] В двойных логарифмических координатах зависимость Ig0 (или 1да) от lg р дают семейство прямых линий, тангенс угла наклона которых возрастает с повышением температуры. Все изотермы пересекаются в одной точке с координатами 0=1 (или а=ав) и р=1/с1. Координаты этой точки позволяют определить а и соответственно удельную поверхность, а также значение константы с1. [c.14] Семейство изотерм, хорошо согласующихся с уравнением Фрейндлиха, представлено на рис. 2. [c.14] Уравнение Фрейндлиха обычно удовлетворительпо аппроксимирует экспериментальные данные по адсорбции в относительно узком интервале изменения адсорбции и равновесного давления. [c.15] Большая часть экспериментальных данных по адсорбции, полученных при определении принципиальных возможностей адсорбционных насосов, охватывает очень широкий диапазон давлений чаще всего эти данные приводят в виде графика уравнения изотермы Фрейндлиха в координатах lg а — р. Линейность экспериментальной зависимости 1 а=/(1др) является необходимым, но недостаточным подтверждением пригодности уравнения изотермы Фрейндлиха для каждого конкретного случая. [c.15] величина адсорбции пропорциональна логарифму давления. [c.16] Уравнение Темкина справедливо обычно для хемосорбции, причем форма его не меняется и для хемосорбции с диссоциацией молекул. Для проверки применимости уравнения Темкина строят зависимость 6 (или а) от 1пр, которая в области 0,2 0 0,8 должна дать прямую линию. По значению отрезка, отсекаемого на оси давлений продолжением линейного участка изотермы до пересечения с осью давления, определяют значение Ао. [c.16] Уравнение полимолекулярной адсорбции, полученное Брунауэром, Эмметом и Теллером (БЭТ), было, по словам авторов, первой попыткой создания единой теории физической адсорбции. Согласно этой теории на поверхности первого слоя адсорбированных молекул образуются последующие слои молекул, причем этот процесс протекает и при малых значениях относительного давления р/рэ и коэффициента 0. Теплота адсорбции ] первого слоя заметно превышает теплоту адсорбции Еь в последующих слоях, значение которой равно теплоте конденсации. [c.16] Бромистый метил Хлористый этил Пропан. н-Бутан. Хлороформ н-Пента 1. нТексан. [c.19] Экспериментально найденные значения основных констант В VI Wo пористой структуры адсорбента позволяют с помощью уравнений (9) и (10) рассчитать изотерму адсорбции любого газа при нужной температуре. [c.20] Теорию объемного заполнения микропор обычно применяли в интервале заполнений адсорбционного объема 1 /1й о=0,06-г-0,94 и относительных давлений - 1. Получены экспериментальные данные, позволяющие расширить область применения теории до давлений 10- мм рт. ст. Уравнения (9—12) обычно хорошо выполняются для микропористых адсорбентов, когда в адсорбционном взаимодействии основная роль принадлежит дисперсионной составляющей. При адсорбции полярных веществ на адсорбентах со специфическим взаимодействием (например, паров воды на цеолитах), когда дисперсионное взаимодействие не является определяющим, экспериментальные значения коэффициентов аффинности могут заметно превосходить теоретические значения. [c.20] Вернуться к основной статье