ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция паров из "Физическая химия" Уравнение БЭТ описывает адсорбцию пара на плоской поверхности. Наличие тонкой неоднородной пористости приводит к особенностям, которые описываются потенциальной теорией адсорбции Поляна и теорией капиллярной конденсации. [c.396] Физическая картина потенциальной теории основывается на двух свойствах сил молекулярного взаимодействия, которые будут физически обоснованы в гл. XXIII. [c.397] Эти силы аддитивны, т. е. наличие третьей молекулы не изменяет взаимодействия двух. Кроме того, эти силы не зависят от температуры. Первое свойство означает, что притяжение к адсорбенту не изменяет характера взаимодействия молекул адсорбента. Адсорбент, следовательно,., лишь увеличивает концентрацию пара по сравнению с величиной ее вне поля. Это увеличение концентрации определяется величиной адсорбционного потенциала А, т. е. работой, которую надо затратить, чтобы удалить из данной точки внутри адсорбционного объема молекулу адсорбата на бесконечно далекое расстояние. [c.397] Эта величина будет зависеть от числа близких к этой точке атомов адсорбента. Поэтому потенциал внутри узких щелей будет больше по сравнению с широкими. [c.397] Если температура значительно ниже критической, то плотность пара значительно меньше плотности жидкости, и при подсчете величины аДсорбции можно учитывать лишь те поры, в которых Л Лкр. [c.397] Объем этих пор (V) и определит адсорбционное количество Г=Ур, где р — плотность жидкости. Таким образом, для определения величины Г необходимо знать распределение адсорбционного объема по величине потенциала. Однако эти сведения можно получить лишь из адсорбционного опыта. Поэтому теория адсорбции Поляни ие дает абсолютных предсказаний, а связывает лишь один эксперимент с другим. [c.397] Рассмотрим задачу определения изотермы адсорбции, При температуре по снятой для той же системы изотерме при температуре Т, По этой изотерме надо найти указанное распределение потенциала и использовать его для предсказания изотермы прн другой температуре. [c.398] Откладывая величину А в зависимости от V, получим так называемую потенциальную кривую. Типичная потенциальная кривая для активного угля и какого-либо органического вещества изображена на рис. ХУ.5. Точка В передает объем всех мест адсорбента. [c.398] Выше мы указали, что межмолекулярные, силы не зависят от температуры. Это означает, что потенциальная кривая не зависит от температуры и может быть использована для расчета других изотерм. [c.398] на потенциальной кривой найдем значение объема К, отвечающее координате А, а величину Г определим по формуле Г= Ур2, где р2 — плотность при температуре Т2. [c.399] Возможно также, как показал М. М. Дубинин, по изотерме одного вещества рассчитать изотерму другого,. [c.399] На эффект действия поля адсорбента накладывается, а в некоторых случаях превалирует, эффект так называемой капиллярной конденсации. Капиллярная конденсация определяется зависимостью упругости пара от радиуса мениска. Эта важная связь описывается формулой Томсона. [c.399] Знак минус относится к вогнутому мениску, а плюс — к выпуклому. [c.399] Физический смысл уравнения Томсона станет более ясным, если его рассматривать как следствие уравнения Больцмана. Молекулы жидкости находятся, как это видно из рис. ХУ.б, нод дополнительным притяжением заштрихованного сегмента в случае вогнутого мениска такой сегмент по сравнению с плоской поверхностью жидкости отсутствует. Как видно из уравнения (XV.20), потенциал этого сегмента составляет 2аУт1г. [c.399] Согласно (уравнению (XV.20), потенциал мениска обратно пропорционален радиусу, между тем как потенциал адсорбционных сил обратно пропорционален кубу радиуса. Поэтому в тонких капиллярах преобладает эффект действия адсорбционного поля, а в широких — капиллярная конденсация. [c.400] Вернуться к основной статье