2015-06-05
3232
Пористые адсорбенты – твердые тела, внутри которых имеются поры, обуславливающие наличие внутренней межфазной поверхности. Поры могут быть заполнены газом или жидкостью. Тип таких систем Г/Т или Ж/Т.
Для количественно характеристики пористых тел используют:
1. Пористость (П) – отношение общего объема пор к общему объему тела:
. (3.27)
2. Удельный объем пор (
) – отношение общего объема пор к массе пористого тела:
. (3.28)
3. Удельная поверхность (
) – отношение общей поверхности пор к объему тела:
. (3.29)
4. Распределение пор по размерам: интегральные (
) и дифференциальные (
) кривые.
В отличие от адсорбции на телах с ровной поверхностью, адсорбция на пористых телах значительно выше и зависит от строения и размера пор. Увеличение пористости сорбента приводит не только к увеличению удельной поверхности , но и обеспечивает конденсацию пара при давлениях меньших, чем для ровной поверхности. Кроме того, в микропористых телах наблюдается увеличение энергии адсорбции и резкое возрастание величины адсорбции. По этой причине пористые сорбенты широко применяются в промышленности: в гетерогенном катализе, при улавливании выбросов предприятий в процессе рекуперации (до 95 % всех растворителей возвращают в производство), при улавливании и сборе ценных примесей, что имеет огромное значение для решения экологических задач.
Пористые тела классифицируют в соответствии с размерами пор (классификация М.М. Дубинина):
1. Макропористые тела (
). Для количественного описания адсорбции в порах такого размера используют уравнения Лэнгмюра.
2. Мезопористые (переходнопористые) тела (
, 
). В порах таких адсорбентов идет полимолекулярная адсорбция, которая заканчивается капиллярной конденсацией при образовании вогнутого мениска. Процесс адсорбции описывается теориями Поляни и БЭТ.
3. Микропористые тела (
) – молекулярные сита (цеолиты – алюмосиликаты, обладающие строго регулярной кристаллической структурой, активированные угли). Процесс адсорбции описывается Теорией объемного заполнения микропор (ТОЗМ) Дубинина.
