Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 95

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 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 310 >> Следующая

Лзог—наиболее широко распространенный адсорбат, применяемый для определения удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции при — 196°С. Аргон и криптон при наличии аналогичных измерительных установок также могут успешно использоваться, поскольку известны соответствующие значения площадок для этих атомов [23]. Как было показано в работе Везина и Берубе [24], преимуществом криптона оказывается его способность проникать в меньшие по размеру поры.
Брокхофф [25] представил общий обзор по адсорбции азота на твердых адсорбентах и включил в него различные способы объяснения получаемых данных на примерах широкого набора пористых твердых тел.
В методе БЭТ Брунауэра, Эмметта, Теллера [26—28] для расчета значения удельной поверхности на основании полученной изотермы адсорбции используется главным образом азот в качестве адсорбата при температуре измерения —196°С. Иннес [29] разработал быстрый автоматический способ для получения и измерения изотерм адсорбции. Липпенс и Херманс [30, 31] описали соответствующую аппаратуру более подробно. Кроме того, было разработано коммерческое оборудование, основанное на использовании статического равновесного метода. Такое оборудование не нуждается в предварительной градуировке и автоматически выдает значения удельной поверхности в виде цифровых данных (например, прибор фирмы Micromeritics, Inc.).
Несмотря на то что было предложено большое число уравнений, описывающих изотерму адсорбции, уравнение БЭТ сохраняет свою практическую пользу уже в течение многих лет. Разработанные впоследствии способы оказываются полезными для некоторых определенных ситуаций, но тем не менее уравнение БЭТ все еще широко используется. Уравнение БЭТ записывается в виде
Р 1 , {с-\)р П\
Силикагели и порошки
639
va — количество адсорбированного пара при равновесном давлении р; моль адсорбата на 1 г адсорбента; vm — емкость монослоя на поверхности, т. е. число молей пара в расчете на 1 г адсорбента, требуемое для покрытия всей поверхности плотным монослоем адсорбированных молекул;
ро — давление насыщенного пара при выбранной температуре;
с — константа.
Если построить график зависимости величины p/v(pQ — р), откладываемой по оси ординат, от относительного давления р/ро, нанесенного на ось абсцисс, то получается прямая линия, имеющая наклон (с—-1)/утс и отсекающая отрезок на оси ординат, равный \/vmc. Константа с является функцией теплоты адсорбции и зависит от химической природы поверхности.
Зная величину vm, рассчитываемую из известных эксперт ментальных данных при использовании уравнения (1), можно определить удельную поверхность как:
Ss3y = vmamN-lO-z°
где Se3t — удельная поверхность, определяемая методом БЭТ, м2/г; ат — площадка, занимаемая отдельной адсорбированной молекулой на поверхности, А2; N — число Авогадро, равное 6-Ю23.
Значение ат для азота может несколько меняться в зависимости от вида поверхности, но обычно оно принимается равным ~ 16,3 А2 для окисленных поверхностей.
Для того чтобы иметь возможность сравнивать различные твердые кремнеземные адсорбенты, удобно использовать так называемое приведенное значение vs, которое определяется как Vs = v/vo,h где г»ой — объем адсорбированного пара при р/ро = = 0,4. Каррутерс и др. [20] провели сравнение адсорбции азота на четырех типах кремнеземных порошков; графическая зависимость v/vm как функция от vs (где vm — значение емкости монослоя, определяемое из уравнения БЭТ) является прямо пропорциональной.
Метод БЭТ дает возможность получать одни и те же результаты независимо от того, гидроксилирована или дегидро-ксилирована поверхность кремнезема. Так, в работе Красиль-никова и др. [32] при измерении удельной поверхности на 19 образцах кремнезема, различающихся в значительной степени по стадиям дегидратации поверхности, оказалось, что эффект дегидратации не влиял практически на измеряемую величину удельной поверхности и не превышал 5%. Ловен и Броудж [33] показали, что, по мере того как исходный кремнеземный порошок с полностью гидроксилированной поверх-
640
Глава 5
ностью подвергался дегидратации, то наряду с некоторым уменьшением величины поверхности вследствие спекания образца наблюдалось заметное понижение константы с в уравнении БЭТ, что соответствовало более низкой энергии адсорбции:
Температура Удельная Количество Константа с
дегидратации, поверхность, SiOH-rpynn °С м2/г на 1 нм2
120 182 10 104
620 170 3 53
810 141 2 45
При повторной гидратации поверхности значение с восстанавливалось примерно до 100, тогда как удельная поверхность оставалась без изменений. Коберштейн и Волл [34] также исследовали воздействие степени гидроксилирования поверхности на адсорбцию азота при различных температурах.
Можно было предположить, что микропористые материалы — неподходящие объекты для определения удельной поверхности методом БЭТ. Однако Брунауэр [35] отметил, что так как малые по размеру поры заполняются при более низком парциальном давлении, чем поры большего размера, то наблюдается некоторая компенсация при изучении такого рода образ- . цов, которая ведет к совпадению значения, получаемого методом БЭТ, с истинным значением удельной поверхности при условии, что отсутствуют поры с радиусами, меньшими приблизительно 12 А.
Предыдущая << 1 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed