Áramlásos módszerek a pórusos anyagok jellemzésére

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Gázok.
Advertisements

A hőterjedés differenciál egyenlete
Folyadékok és gázok mechanikája
Verő Balázs Dunaújvárosi Főiskola AGY Kecskemét, 2008 június 4.
Hőtechnikai alapok A hővándorlás iránya:
Porleválasztó berendezések
Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal Készítette: Fehértói Judit (Z0S8CG)
5. GÁZLÉZEREK Lézeranyag: kis nyomású (0, Torr) gáz, vagy gázelegy Lézerátmenet: elektronszintek között (UV és látható lézerek) rezgési szintek.
SO 2, NO x felbontási hatásfokának vizsgálata korona kisülésben Horváth Miklós – Kiss Endre.
IV. fejezet Összefoglalás
A bolygók atmoszférája és ionoszférája
,,Az élet forrása”.
Budapest University of Technology and Economics Elektronikus Eszközök Tanszéke mikofluidika.eet.bme.hu Nagy átbocsátóképességű nanokalorimetriás Lab-on-a-Chip.
Katalizátorhordozók Készítette: Fehértói Judit Mester Dávid
Pozitron annihilációs spektroszkópia
Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia
Szimuláció a mikroelektronikában Dr. Mizsei János 2013.
Vízgőz, Gőzgép.
A talajok mechanikai tulajdonságai II.
OLDATOK KOLLIGATÍV TULAJDONSÁGAI
VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA
HIDRODINAMIKAI MŰVELETEK
ANYAGÁTBOCSÁTÁSI MŰVELETEK (Bevezető)
Adszorpció Szilárd anyagok felületén történő komponensmegkötés (oldatokból és gázelegyekből) Szilárd felületen történő „sűrítés”
Adsorption monomolecul ar adsorben t adsorption desorption p polymolecular condensation : adsorbed amount per unit weight of adsorbent (specific adsorption)
Ipari adszorbensek: aktivált szén, szilikagél, alumínium-oxid.
Pórus, mint reaktor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Készítette: Pásztor Diána és Nyakacska Gábor
Kémiai baleset egy fővárosi gimnáziumban, öten megsérültek
Vízminőségi modellezés. OXIGÉN HÁZTARTÁS.
Forrásos hőátadás.
5. GÁZLÉZEREK Lézeranyag: kis nyomású (0, Torr) gáz, vagy gázelegy Lézerátmenet: elektronszintek között (UV és látható lézerek) rezgési szintek.
Kőzetek gázáteresztő- képességének vizsgálata lézeres fotoakusztikus módszerrel (és egyéb alkalmazások) Bozóki Zoltán 1, Tóth Nikolett 2, Filus Zoltán.
Hőtan.
Felszín alatti vizek Földkérget alkotó kőzetek elhelyezkedő vízkészlet
Transzportfolyamatok felszín alatti vizekben Simonffy Zoltán Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Transzportfolyamatok felszín alatti vizekben Simonffy.
Felszín alatti vizek védelme Vízmozgás analitikus megoldásai.
A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011
Transzportfolyamatok felszín alatti vizekben S.Tombor Katalin Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék.
Fotorealisztikus képszintézis valós időben Szirmay-Kalos László, Csébfalvi Balázs BME IIT.
A légzési gázok szállítása
A negyedik halmazállapot: A Plazma halmazállapot
A levegőtisztaság-védelem fejlődése , Franciaország világháborúk II. világháború utáni újjáépítés  Londoni szmog (1952) passzív eljárások (end.
Anyagforgalom a membránokon =
Szupermakropórusos polimerek
NMR-en alapuló pórusvizsgálati módszerek
Petrolkémia Gresits Iván Petrolkémia kőolaj komponensek feldolgozásával foglalkozó iparág. Nyersanyagai: különböző földgázok, finomítói.
Folyadékok és gázok áramlása (Folyadékok mechanikája)
ÁLTALÁNOS KÉMIA 3. ELŐADÁS. Gázhalmazállapot A molekulák átlagos kinetikus energiája >, mint a molekulák közötti vonzóerők nagysága. → nagy a részecskék.
1 Kémia Atomi halmazok Balthazár Zsolt Apor Vilmos Katolikus Főiskola.
Hidrosztatikai alapok (hidrosztatikai paradoxon)
VÁKUUMTECHNIKA GYAKORLATI ALAPJAI Bohátka Sándor és Langer Gábor 12 ÓRÁS KURZUS TANANYAGA KÉPZŐK KÉPZÉSÉRE TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati.
A gumi fizikája. Bevezetés Rendkívül rugalmas – akár 1000%-os deformáció Olcsó előállítás.
Kolloidika, határfelületi jelenségek Szekrényesy: Kolloidika (BME jegyzet) Szántó Ferenc: A kolloidkémia alapjai.
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI.
VÁKUUMTECHNIKA Bohátka Sándor és Langer Gábor 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő.
Enzimkinetika Komplex biolabor
Diffúzió Diffúzió - traszportfolyamat
Áramlástani alapok évfolyam
Elválasztás-technika alkalmazása nélkül nincs modern kémiai analízis!
Fizikai kémia 2 – Reakciókinetika
Fizikai kémia 2 – Reakciókinetika
HalmazállapotOK.
A folyadékállapot.
A légzési gázok szállítása
Szakmai fizika az 1/13. GL és VL osztály részére
A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011
Híg oldatok tulajdonságai
Hőtan.
OLDATOK.
Híg oldatok tulajdonságai
Előadás másolata:

Áramlásos módszerek a pórusos anyagok jellemzésére Fábián Balázs Harangozó Márta 2013

Áramlásos módszerek Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos módszerek Információt kapunk: Pórusméretről Eloszlásáról Tekervényességéről Darcy- törvény: Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos módszerek

Gáz-permeabilitási mérések A tiszta, nem adszorbeálódó és nem kondenzálódó gázok pórusos anyagokon át történő transzportjának négy különböző mechanizmusa van: Viszkózus áramlás tág pórusokban nagy nyomáson Knudsen áramlás szűkebb pórusokban, alacsony nyomáson Áramlás a felületi diffúzió miatt Molekulaszita- jellegű anyagátadás Makropórus, amelynek sugara nagyobb, mint 50 nm, Mezopórus, amelynek sugara 2 – 50 nm közé esik, Mikropórus, amelynek sugara kisebb, mint 2 nm.

Mezo- és makropórusos anyagok Viszkózus áramlás Knudsen áramlás Az alkalmazott modellt az intermolekuláris és a molekulák pórusfallal való ütközéseinek arányaként a Knudsen-szám határozza meg: >> 1 : A Knudsen-áramlás tarománya. Az intermolekuláris ütközések elhanyagolhatók a pórus falával való ütközésekhez képest. << 1 : a molekula-molekula ütközések a meghatározóak. Az áramlás viszkózus. 0.1 << << 10 : Átmeneti tartomány, amelyen a két mechanizmus jó közelítéssel additív.

Függ az abszolút nyomástól ! Viszkózus áramlás Ha a Knudsen szám értéke alacsony, akkor az anyagtranszport döntően viszkózus áramlással történik: Valós pórusos anyagok estén egészül ki az ε (anyag porozitás) és a τ (pórusrendszer tekervényessége) hányadosával. Függ az abszolút nyomástól !

Független az abszolút nyomástól ! Knudsen áramlás Ha a molekula közepes szabad úthossza sokkal nagyobb, mint a pórusátmérő, akkor az anyagtranszportra a Knudsen-áramlás jellemző: Valós pórusos anyagok esetén vezetjük be a tekervényesség és a porozitás mellett a kapilláris érdes fala miatt fellépő diffúz visszaverődést Független az abszolút nyomástól !

Szerkezeti paraméterek az átmeneti tartományon- felületszámítás Az átmeneti tartományban az áramlás a két mechanizmus összegével írható le: Az egyes mechanizmusokra korlátozódva definiálhatjuk a felületeket: Viszkózus: Knudsen:

Folyadék-permeációs mérések Hagen-Poiseuille egyenlet: hengeres pórusokat feltételez Kozeny-Carman egyenlet: tömör gömbök közötti lyukakon való áramlást vesz alapul Adott viszkozitású anyag esetén a folyadékáram-sűrűség: A valósághoz ragaszkodva, bevezetve a tekervényességet, a permeabilitási együttható: Így a folyadék stacionárius áramsűrűsége a Poiseuille egyenlet alapján:

Retenciós módszer Permporometria Különböző méretű szuszpendált makromolekulák áthaladásával kategorizálják a pórusos anyagokat. A permeabilitás-porozimetria mérések során valamilyen inert gáz áramlását vizsgálják pórusos anyagon, melynek kapillárisait részben elzárja valamilyen kapilláris-kondenzációval lecsapódott gőz. Amennyiben a Kelvin egyenlet érvényes, akkor meghatározható az átlagos pórusméret:

Kiszorításos mérések Folyadék/gáz: Inert gáz áramlását a pórusos anyagokon keresztül, melynek pórusait valamilyen nedvesítő folyadék zárja el. Young-Laplace egyenlet szerint a pórusátmérő: Minél nagyobb a pórusméret, annál kisebb nyomáskülönbség kell a folyadék kiszorításához. Folyadék/folyadék: A kis kontaktszögű folyadékot a nagyobb kontaktszögű kiszorítja, feltéve, hogy nem elegyedik!

Összefoglalás Gázáramlásos és folyadékáramlásos módszerek Áramlásos módszerekkel a makro-, mezo és mikropórusok egész tartománya megvizsgálható Feltételezések szükségesek a pórusok geometriájával kapcsolatban melyek megnehezítik a kísérletek és az elméletek közötti összefüggések megteremtését

Köszönjük a figyelmet

Kérdések Mi a tiszta, nem adszorbeálódó, nem kondenzálódó gázok pórusos anyagon át történő transzportjának négy mechanizmusa? Mi a különbség a Knudsen és a viszkózus áramlás egyenletei között? Mire és milyen feltételezések mellett jók a Hagen-Poiseuille és a Kozeny-Carman egyenletek?