Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 108

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 102 103 104 105 106 107 < 108 > 109 110 111 112 113 114 .. 310 >> Следующая

Силикагели и порошки
671
с начальным вследствие того, что в этом случае требуется несколько более низкое давление, чтобы испарить жидкость. Подобная «гистерезисная петля» появляется потому, что в большинстве структур силикагелей в порах имеются полости, диаметр которых превышает размер прохода, ведущего к ним. Когда из такой поры удаляется жидкость, то давление будет определяться меньшим диаметром канала, ведущего к полости. Этот канал удерживает мениск жидкости, по мере того как опорожняется внутренняя полость большего размера.
Рис. 5.8. Типичный вид изотерм адсорбции азота.
о
А — мезопористый силикагель с радиусом пор 36 А;; В — микропористый силикагель
о
с радиусом пор 10 А. (По данным Дилера [2], с разрешения Cornell University Press.)
Совсем другая ситуация имеет место, если все поры оказываются очень небольшими по размеру, так что их диаметр превышает диаметр молекулы адсорбата всего лишь в несколько раз. Например, могут существовать поры диаметром 20 А, когда адсорбатом является азот, диаметр молекулы которого составляет 3,54 А. Как показано на рис. 5.8, В, в этом случае поры способны заполниться даже при низком давлении, и поэтому трудно определить точку на кривой, соответствующей заполнению монослоя.
Макбайн [139] ввел термин «персорбция», имея в виду адсорбцию в порах, диаметр которых равен лишь одному или двум диаметрам молекулы адсорбата. Не так давно поры, имеющие, как правило., диаметр менее 20 А, стали называться «микропорами». В таких порах теплота адсорбции заметно выше, чем на плоских поверхностях, и эти поры могут оказаться заполненными при более низком давлении, чем то, которое соответствует образованию мономолекулярного слоя на плоской поверхности. Некоторые силикагели, несмотря на то что в них имеются поры большого размера, обладают еще и некоторым объемом, определяемым присутствием в образце очень малых пор [140]. Как постулировал Кармен [141], такие поры могут возникать в виде
672
Глава 5
трещин между коллоидными частицами, составляющими гель. Шерешевский и Рассел [142] исследовали адсорбцию паров спирта на произвольно упакованных стеклянных шариках и наблюдали эффект капиллярной конденсации в щелевых зазорах около точек контакта шариков. Такая система по существу представляет собой крупномасштабную модель вероятной структуры некоторых разновидностей силикагелей, в частности тех, которые приготовляются высушиванием золей, содержащих однородные коллоидные частицы кремнезема. С другой стороны, подобные малые поры могут также иметь место в большом числе случаев, когда гели приготовляются из очень небольших, плотно упакованных частиц. Таким образом, плотно упакованные частицы диаметром 1-—2 им неизбежно должны формировать гели, пронизанные порами почти молекулярных размеров.
Согласно данным Коулинха [143] и Брунауэра [144], можно подразделять силикагели на четыре группы в зависимости от радиуса пор:
1. Силикагели с порами молекулярных размеров (менее чем 2 им в диаметре), проявляющие явление персорбций, но без капиллярной конденсации.
2. Силикагели с порами около 2 им в диаметре, показывающие гистерезис для воды, но не для больших по размеру молекул и сильно выраженную капиллярную адсорбцию в интервале р/р0 0,5—0,8.
3. Силикагели, обладающие порами диаметром 3—10 им (микропоры) и проявляющие гистерезис для относительно больших по размеру молекул, а также капиллярную адсорбцию для них, но только при более высоких значениях р/р0.
4. Силикагели с порами, большими чем 10 нм в диаметре, которые показывают капиллярную адсорбцию только тогда, когда значение р/ро приближается к единице (аэрогели и пи-рогенные кремнеземы).
Беринг, Дубинин и Серпинский [145] классифицировали поры диаметром менее чем 3 нм как «микропоры», а поры диаметрами 3—200 нм как «переходные поры».
Если бы было возможным просверлить параллельные цилиндрические каналы в твердом кремнеземе, то тогда можно было бы приготовить серию образцов с каналами, отличающимися по размеру, но с постоянным значением объема пор в расчете на 1 г кремнезема. В таком случае изотермы адсорбции должны были бы проявляться в форме кривых, представленных на рис. 5.9. Поскольку для отдельного образца все поры имеют один и тот же размер, то все они должны заполниться одновременно, когда достигается некоторое характерное для данного образца давление пара. Кроме того, поскольку все поры однородны по размеру, то никакого гистерезиса не
Силикагели и порошки
673
Рис. 5.9. Гипотетический вид изотерм адсорбции азота.
Три пористых адсорбента имеют одинаковый удельный объем пор, причем однородные поры цилиндрической формы различаются по диаметрам, указанным в ангстремах.
0 .0,4 0,8 0,4 0,8 0,4 0,6 0,4 0,8
Р/Ро
0,4 0,8 0,4 0,8
Рис. 5.10. Изотермы адсорбции воды на различных силикагелях и соответствующие кривые распределения пор по размерам (по данным Киселева (146]).
17 Заказ № 250
674
Глава 5
должно наблюдаться. При наличии очень больших пор, фактически бесконечно большого размера по сравнению с размером молекулы воды, поры заполняются только при значении р/р0= 1,0.
Предыдущая << 1 .. 102 103 104 105 106 107 < 108 > 109 110 111 112 113 114 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed