Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива.Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Занимательная коллоидная химия - Зимон А.Д.
Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия — М.: Агар, 2002. — 168 c.
ISBN 5-89218-146-4
Скачать (прямая ссылка): kolhim2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 72 >> Следующая

Химическую аДСОрбЦИЮ. .4.,". :„¦..
Как уже отмечалось, на: рис.' 10 приведен один из видов изотермы адсорбции, который соответствует мрномолекулярной' ад-> сорбции- Адсррбционноый слой толщиной в одну молекулу часто не в состоянии компенсировать избыток поверхностной энергии; возникает возможность адсорбции второго и последующего слоев (см. рис. 9, б). Таі^ю.адсорбшію>назьіва!ют полимолекулярной.
Для осуществления полнмолекулярной адсорбции и образования второго и последующих слоев !необходимо, чтобы первый слой был уплотнен. В противном случае «взаимодействие между адсорбентом и вторым--сдоем шсорбата;сбудет ослаблено. Для газовой адсорбции Первый слой, или по крайней мере его отдельные участки могут состоять из конденсированной фазы. В случае адсорбции ИЗ) раствора второй слой может включать не только молекулы растворенного вещества, но и растворителя.
Объективным показателем,раздробленности дисперсных еис^ тем является удельная поверхность, которая определяется соотношением^),, У пористых адсорбентов резко увеличивается площадь раздела фаз не только в. результате дисперсности, но и до-, полнительно за счет площади самих пор. .¦.,, , і;
Если, удельная поверхность такого непористого продукта, как. сахарная пудра, JHe, превышает,5Q0 м2./кг,,то:у частиц пористого
39
Рис. П. Схематическое изображение структуры пористого адсорбента :
/—макропоры; 2— переходные поры (мезопрры); .?—капиллярные микропоры; 4— мик-' " ропоры v';'
і ¦ P и Ci. 12. ІГрОЦСССЬІ Ц МИКрОПОраХ
... , -,,.у*, а — объемное заполнение; стадии капидлярнрй конденсации^ • = /•
¦- - ,;>%.>:;' • s'»:"i • ¦ . , (j; IJiVi^i;1,' і' }'н > •'. ',0?т
активного уґля того же размера она;уйёличена-1!на три'порядка ^составляет5'1O5 м2/кг. Каквоспринимать=эту цифру? Активный уголь, который используется в медицинских целях, выпускается в Виде»'таблеток массой 0,25 г. В одной таблетке реализуется поверхность раздела фаз, достигающая 125 м2. Такая огромная поверхность придает активному углю необычные адсорбционные возможности. <:>¦', <j ,
Приведем другой= пример. Адсорбируемая на твердой поверхности молекула азота занимает Площадь 'ОД62 HM2. Для адсорбции 55 мл азота при нормальных условиях в Виде мономолекулярного слоя поверхность непористого Твердого тела должна составлять 239 м2. Для адсорбции этого же количества азота потребуется всего 0,5 г активного угля; являющегося пористым адсорбентом. ¦• ¦ ;j • •• '¦ • :;- ••"-1'-- -¦'
* Заметим попутно, чтЪ волосы также относится к дисперсным системам. Стержень волоса только кажется гладким, а фактически он состоит из микроскопических чешуек; похожих на рыбьи, т. е. является пористым адсорбентом'. 1 . .
Пористость не только резко повышает удельную поверхность, но и влияет на механизм адсорбции; На рис. 11 схематически показана Структура пористой поверхности. Крупные поры или макропоры /; размер которых превышает 100 нм, не вносят особого вклада в повышениеудельной поверхности. Более существенны в этом смысле переходные поры (мезопоры) 2i имеющие размеры от 2 до 100 нм — увеличение удельной поверхности и адсорбции соответственно происходит в десятки и даже сотни раз: Макропоры и переходные поры не изменяют характер и механизм адсорбции. Для них, как и для непористых адсорбентов, наблюдается мономолекулярная или полимолекулярная адсорбция, физическая адсорбішя и хемосорбция. Различие между ними обусловлено лишь значением удельной поверхности.
40
По мере!'уменьшениямраэмер©б пор "изменяется характер адсорбции. В микропорах^ширина которых соизмерима с размерами молекул и составляет 0,5—¦ 1,5 нм, происходит объемное заполне>, иие пор, которое показано на рис. 12, а. Молекулы, подобно камням в узком ушелье, попадают воти поры и под действием, адсорбционных сил задерживаются тамі В относительно крупных микропорах, размер «"которых составляет около 2 нм, имеет место, капиллярная конденсация:'Сначала {см. р\\сЛ%Л)в этих .порах;, которые называют капиллярными, может образовываться монослой или полислой адсорбата. Затем происходит конденсация паров (см. рис. 12, в) при давлении P меньшем, чем давление насыщенного пара Ps, над плоской j поверхностью, т.е. P<PS. В результате конденсации, о^разу^тря ,,жидкость, которая затем заполняет поры капиллярных размеров.' Если стенки пор смачиваются жидкостью*та мениск будет вогнутым» каким он доказав на
РИС. 12, в. , - .'І,',,-, '":/('.¦ " у,
В микропорах процесс адсорбции коренным образом отличается от адсорбции на .непрриртыХ) адсорбентах, а также в макро-порах и в- переходных порах. Это отличие.заключается в объемном заполнении мдосропор и,капиллярной,конденсаций,.Размеры, микропор небольшие,,, но их, множество. Поэтому за,счет jviripio-пор резко. увеличивается (на т^Ц и. более порядка), ред^ная поверхность адсорбента.' , .""' .,V
!,и.-Уголь-і-это не только топливо, но и чПрристьїй,,^цсорбент. Уголь для адсорбции .получают путем высокотемпературной об-, работки без доступа воздуха различных дскрпаемых углей, древесины, торфа и-дщгиХ|і?ещертв,,брг^^ Для.повцціЄт ция адсорбционной ,РлОсрбностй полуфабрикат обрабатывают ,Паром или инертными газами. После очистки пор вводят добавки, которые способствуют хемосорбции. Полученные таким об-. Йазом угли называются активными,, (, ,, Lv',Пористые.адсорбенты могут быть не только органическими, то и минеральными веществами., ,к числу последних относятся Влины — бентониты. Глины обладают меньшей адсорбционной рмкостью, чем актдоные угли.<,1<1х удельная поверхност:!,, рднако, рее же значительна и может достигать 10s мі/кг. Наша страна !располагает большими запасами бентонитовых глин (Поволжье, {Дальний Восток),. которые залегают мрщными пластами на небольшой глубине. Бентонитовые глины можно активировать, увеличивая их адсорбционную способность.
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 72 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.