Ipari adszorbensek: aktivált szén, szilikagél, alumínium-oxid.

Az előadások a következő témára: "Ipari adszorbensek: aktivált szén, szilikagél, alumínium-oxid."— Előadás másolata:

1 Ipari adszorbensek: aktivált szén, szilikagél, alumínium-oxid.
Nagy fajlagos felülettel rendelkeznek.

2 A gázadszorpció szükségszerűen exoterm,azaz növekvő hőmérséklet csökkenő adszorpcióhoz vezet egyensúlyban. Az entrópia csökken!

3 A fajlagos adszorpció nyomásfüggő (p)
monomolekulás többrétegű kondenzáció adszorbens adsorption desorption p Vad (p) A fajlagos adszorpció nyomásfüggő (p)

4 Adszorpciós izotermák: hogyan függ Vad a nyomástól (p)
A fajlagos adszorpció (χ) meghatározása: Állandó T és V, mérik az egyensúlyi nyomásváltozást Meghatározhatjuk az adszorbens fajlagos felületét, és felvilágosítást nyerhetünk a felület polaritásáról, a molekulákkal való kölcsönhatásról.

5 Homogén felület, monorétegű adszorpció állandó hőmérsékleten.
Langmuir izoterma Homogén felület, monorétegű adszorpció állandó hőmérsékleten. p Felületi borítottság

6 Linearizálva: as: fajlagos felület (m2/g)
φ: adszorptívum fajlagos felületigénye (m2/mol)

7 Pórusos adszorbensek pórusméret eloszlása, I
Pórusátmérő > 50 nm Makropórus (IUPAC) 2 – 50 nm Mezopórus < 2 nm Mikropórus Gőzadszorpciós módszer: kapilláris kondenzáció (adszorpciós hiszterézis, IV. típusú izoterma) Kondenzáció (ΘA) Deszorpció (ΘR)

8 Kelvin-egyenlet: RT ln (Pr/P∞) = CγV r = rk
Deszorpciókor a görbületi sugár kisebb, és megegyezik a (hengeres) pórusok belső sugarával (tökéletes nedvesítés)! Következmény: adszorpciós hiszterézis és a pórusméret deszorpció mérésével való meghatározása. Tehát csökkenő nyomásnál mérik a fajlagos adszorpciót vagy az adszorbeált mennyiség térfogatát A hiszterézis másik magyarázata geometriai eredetű: tintásüveg-effektus Kelvin-egyenlet: RT ln (Pr/P∞) = CγV r = rk C = 2/r

9 Pórusos adszorbensek pórusméret eloszlása, II
Hg-porozimetria (hengeres pórusmodell) Vákumozás után mért mennyiségek: Bepréselt Hg térfogata (V) Alkalmazott nyomás (p) Ismerni kell a Hg felületi feszültségét és peremszögét a kérdéses felszínen. →