рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Адсорбция газов и паров

Адсорбция газов и паров - раздел Изобретательство, ОСНОВЫ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ   Адсорбционные Процессы Изучают По Кривым Адсорбции, Устанавли...

 

Адсорбционные процессы изучают по кривым адсорбции, устанавливающим зависимость между тремя основными величинами: количеством поглощаемого газа (Q); равновесным давлением (Р); температурой (Т).

Различают три основных типа кривых: изотерма α = F(P), при Т = const, изобара α = F(Т), при Р =const, изостера Р = F(Т), при α = const.

Чаще всего используются изотермы.

При выводе уравнения изотермы многослойной, полимолекулярной адсорбции принимают следующие допущения: 1) теплота адсорбции в первом слое постоянная и не зависит от количества поглощенного газа; 2) теплота адсорбции во втором и всех последующих слоях равна теплоте конденсации; 3) значение вероятности конденсации и минимальное время адсорбции одинаковы для всех адсорбционных слоев.

 

Рис. 2.2. Условная модель многослойной адсорбции.

 

Для облегчения расчета свободной поверхности все молекулы условно сдвинуты вправо, молекулы адсорбированы на поверхности в несколько слоев (рис.2.2).

Уравнение полимолекулярной адсорбции было получено Брунауэром, Эмметом и Тейлором и известно под названием уравнения БЭТ:

 

, (2.14)

 

где а – количество адсорбата на единице поверхности адсорбента; ат – количество адсорбата, необходимого для мономолекулярного покрытия адсорбента; р – равновесное давление в газовой фазе; рТ – давление насыщенных паров адсорбата при температуре Т, К; С – константа, зависящая от разности теплот адсорбции Qa и конденсации Е; C=exp[(Qa—E)/(RT)]; R – универсальная газовая постоянная.

При Qa>E дает S-образную изотерму адсорбции, а при QaE – островковую изотерму адсорбции.

При островковой изотерме адсорбции поглощение молекул газа на занятой поверхности более вероятно, чем на свободной. Это приводит к образованию на поверхности многослойных участков поглощенного газа.

Рис.2.3. Изотермы многослойной адсорбции:

а) S – образная изотерма; б) островковая изотерма

 

Для очень низких давлений S-образная изотерма переходит в линейную и описывается уравнением Генри

 

, (2.15)

где b — постоянная, зависящая от температуры; b=C/pT.

Для низких давлений S-образная изотерма дает изотерму мономоле-кулярной адсорбции.

. (2.16)

 

Уравнение (2.16) известно под названием уравнения Ленгмюра и характерно для хемосорбционных процессов.

 

Рис. 2.4. Изотермы мономолекулярной адсорбции:

а) изотерма Генри; б) изотерма Ленгмюра

Уравнение (2.14) при a = G/A можно преобразовать к виду

 

, (2.17)

 

где G – общее количество адсорбированного газа; А – полная поверхность адсорбента.

Обрабатывая экспериментальные данные G=f(p) в координатах и , относительно которых записанное уравнение линейно, можно найти две константы: А и С, а константа С позволяет по известной теплоте конденсации рассчитать теплоту адсорбции.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ОСНОВЫ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ

Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Омский государственный технический университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Адсорбция газов и паров

Что будем делать с полученным материалом: