气体吸附分析技术
吸附-蒸汽解析
bnd分子量
吸附-蒸汽解析是一种常用的气体分离技术。
其原理是利用吸附剂对不同气体的吸附选择性的差异,将混合气体中的不同组分吸附在不同的吸附剂上,从而实现气体的分离。
这种技术主要涉及两个过程:吸附过程和解析过程。
在吸附过程中,吸附剂通过物理或化学作用力将混合气体中的某一组分吸附在其表面或内部孔洞中。
解析过程通常需要加热或降低压力等手段,以打破吸附剂与被吸附气体之间的作用力,使被吸附的气体得以释放。
吸附-蒸汽解析技术的优点包括操作简单、能耗低、分离效果好、适用于多种气体分离等。
在实际应用中,根据不同的分离需求和气体组分的特性,可以选择不同的吸附剂和操作条件,以达到最佳的分离效果。
此外,为了提高吸附蒸汽解析技术的分离效果和效率,还可以采用多种技术手段,如采用多层或多段吸附床、采用循环操作或再生技术、采用计算机模拟和优化技术等。
在某些特定应用中,例如废气回收和净化,吸附-蒸汽解析技术可以与活性炭等吸附材料结合使用。
利用蒸汽发生器产生的干饱和高温蒸汽对活性炭进行加热,增加其活性,增强其吸附能力。
待到吸附到一定浓度后,通过脱附技术将有机废气进行收集,最后使用蒸汽发生器低压高热蒸汽对废气进行冷凝,得到纯净的气体。
总的来说,吸附-蒸汽解析技术是一种有效的气体分离和净化技术,具有广泛的应用前景。
气体吸附法
气体吸附法气体吸附法是一种物理现象,它指的是某些气体分子可以被某些表面强烈吸引,而在这些表面上形成一层保护性膜。
这种物理现象发生在固体表面和气体分子之间,包括一些质子性气体,如氢气、氦气、氦气、氮气、氩气和氙气,以及一些非质子性气体,如氢气、氟气、氨气等。
气体吸附法可以用来改善气体的分离和过滤性能。
气体吸附膜具有较高的比表面积,可以形成一个不断变化的膜结构,从而有效地捕获气体分子,使其从气体中分离出来,形成一种被吸附的低温状态。
气体吸附法是一种有效的气体分离技术,由于其中的气体分子可以在膜上被有效地吸附和捕获,可以大大提高气体的分离效率,有效地减少污染物的排放,从而达到净化空气的目的。
气体吸附法在工业上的应用非常广泛,可用于催化剂的制备、芳香族化合物的合成、气体的分离和再生、污染物的净化、等离子体化学气相沉积法等。
例如,催化剂制备中,通常使用气体吸附法来制备表面活性催化剂,用于改善催化剂性能。
另外,气体吸附法也可用于净化空气污染物,如PM2.5,可有效地减少 PM2.5排放,从而有助于扩大空气能见度,维持人类健康。
气体吸附法由于其优异的性能,受到越来越多的关注,同时也引发了一些新的研究方向。
例如,目前研究者们正在探索新的多孔吸附剂,以便实现更高的吸附效率;正在研究新的吸附方法,以便有效地减少气体污染;正在研究新的在线分析方法,以便实时检测和监测气体污染物;正在研究新的吸附技术,以便用于冷凝技术等。
综上所述,气体吸附法是一种十分重要的现象,它可以用来改善气体分离和过滤性能,加强气体污染物的净化,提高空气能见度,保护人类的健康,并且在工业中也有着广泛的应用。
同时,也有许多新的研究方向正在探索,以期改善气体吸附法的性能,更好地为人们服务。
气体吸附实验报告
气体吸附实验报告气体吸附实验报告引言:气体吸附是一种重要的物理现象,广泛应用于工业生产、环境保护和科学研究等领域。
本实验旨在通过测量气体在不同条件下的吸附量,研究吸附过程的规律,并分析影响吸附行为的因素。
实验方法:1. 实验仪器与试剂本次实验所需的仪器包括气体吸附仪、恒温槽、压力计等。
试剂为吸附剂,选择了活性炭和分子筛作为研究对象。
2. 实验步骤首先,将吸附仪的试样室清洗干净,并将待测吸附剂放入其中。
然后,将吸附仪连接至气源,调节气源压力并记录初始压力值。
接下来,将恒温槽设置为所需温度,并将吸附仪置于其中。
等待一段时间后,记录吸附剂的吸附量,并根据吸附前后的压力变化计算吸附量。
实验结果与讨论:1. 吸附剂的选择对吸附量的影响在实验中,我们选择了活性炭和分子筛作为吸附剂进行研究。
通过实验数据的对比分析,发现活性炭对某种气体的吸附量明显高于分子筛。
这可能是由于活性炭具有较大的比表面积和更多的孔隙结构,有利于气体分子的吸附。
2. 温度对吸附行为的影响在实验中,我们分别在不同温度下进行了吸附实验。
结果显示,随着温度的升高,吸附剂的吸附量逐渐减少。
这是因为温度升高会增加气体分子的动能,使其更易于逃逸,从而降低了吸附量。
3. 压力对吸附行为的影响实验中,我们通过调节气源压力来研究压力对吸附行为的影响。
结果表明,随着压力的增加,吸附剂的吸附量也随之增加。
这是由于压力的增加会增加气体分子与吸附剂表面的碰撞频率,从而增加了吸附的机会。
结论:通过本次实验,我们得出了几个结论:活性炭对某种气体的吸附量明显高于分子筛;温度的升高会降低吸附剂的吸附量;压力的增加会增加吸附剂的吸附量。
这些结论对于进一步研究气体吸附行为以及在工业生产和环境保护中的应用具有一定的指导意义。
展望:虽然本次实验已经取得了一些有意义的结果,但仍存在一些不足之处。
例如,我们只选择了活性炭和分子筛作为吸附剂,可以进一步扩大样本范围,研究更多种类的吸附剂。
气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究
气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究摘要:本文旨在探讨气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究。
通过对气体吸附技术的原理及机制进行分析,结合实际工程案例,总结了该技术在不同领域的应用,并提出了相应的优化方法和策略。
本文通过深入研究气体吸附技术的相关文献和资料,以期为化学工程领域的研究和应用提供参考。
关键词:气体吸附技术;化学工程;应用;优化研究引言气体吸附技术作为一种重要的分离和固定化技术,在化学工程领域具有广泛的应用前景。
其通过将气体分子吸附到固体表面上,实现对气体的物理或化学分离,具有高效、经济、环保等特点。
随着工业生产和科学研究的发展,气体吸附技术不断得到改进和优化,逐渐成为解决复杂气体体系问题的重要手段之一。
一、气体吸附技术的原理和机制气体吸附技术是一种将气体分子从气体相吸附到固体表面的过程,广泛应用于气体分离和净化、废气处理、气体储存等领域。
了解气体吸附技术的原理和机制对其应用和优化具有重要意义。
(一)吸附过程的基本原理1. 吸附等温线和吸附等温方程吸附等温线描述了在给定温度下随着压力变化,气体吸附量的关系。
在理想情况下,气体吸附可用Langmuir等温方程描述,即Q = (bP)/(1+bP),其中Q为吸附量,P为气体压力,b为吸附等温常数,反映了吸附剂与气体的亲和力。
2. 吸附动力学和吸附速率方程吸附动力学研究吸附过程的速率和机制。
一般情况下,气体吸附可以分为表面扩散和孔内扩散两个阶段。
吸附速率方程描述了吸附速率与气体浓度和温度的关系,常用的模型包括几何控制方程和化学反应控制方程。
(二)吸附机制的分类和特点1. 物理吸附和化学吸附物理吸附是由于吸附剂表面的凡得瓦尔斯力引起的,吸附剂与气体分子之间没有明确的化学键形成。
而化学吸附是指吸附剂与气体分子之间发生了化学反应,生成了化学键。
物理吸附通常在低温下发生,而化学吸附则需要较高的温度和活化能。
2. 吸附剂的选择和性能要求选择适当的吸附剂对于实现高效吸附至关重要。
气体吸附分析技术知识讲解
目前,气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段,得到了广泛应用。
物理吸附分析不仅应用于传统的催化领域,而且渗透到新能源材料、环境工程等诸多领域。
本专题分为基础篇,实验篇和应用篇,旨在以实用为目的,力求避免冗余和数学公式,按实验的思维顺序逐步理清物理吸附相关的疑难点。
当然,对于一些比较复杂的问题,我们将会专门出专题文章进行介绍。
1. 什么是表面和表面积?表面是固体与周围环境, 特别是液体和气体相互影响的部分;表面的大小即表面积。
表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。
2. 什么是比表面积?为什么表面积如此重要? 比表面积英文为specific surface area,指的是单位质量物质所具有的总面积。
分外表面积、内表面积两类。
国际标准单位为㎡/g。
表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。
一般有下列三种作用:1) 固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。
2) 固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。
3) 固体-气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。
3. 什么是孔?根据ISO15901 中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)4. 什么是开孔和闭孔?多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。
这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。
除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。
不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。
开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。
5. 什么是孔隙度?孔隙度是指深度大于宽度的表面特征,一般用孔径及其分布和总孔体积表征。
气体吸附分析技术基础
N2, CO2, Ar物理吸附结果对比
尽管N2, Ar和CO2动力学直径类 似,分别为0.36,0.34和 0.33nm,但三种吸附质的吸附行 为完全不同。
BET surface area (m2/g) N2 CO2 Ar 1.009E+03 1.012E+03 9.433E+02 Langmuir surface area (m2/g) 1.029E+03 1.049E+03 9.647E+02
300
0.40 0.35
Amount Adsorbed (cc(STP)/g)
250
Cumul. Pore Volume (cc/g)
0.30 0.25 0.20 0.15
200
N2 Ar
CO2
N2
150
100
CO2
Ar
0.10 0.05 0.00
50
0 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 0.01 0.1 1
物理吸附 吸附 化学吸附
范德华力 化学键力
气体吸附
气体吸附的应用
分离,提纯,净化,除湿…...催化
表面,孔道的表征
面 积
体 积
2. 仪器:分析方法的实现
仪器结构
真空泵
气体
分析过程
⑷ ⑶ ⑵
⑴
吸附脱附曲线的形成
回滞环的形成
吸附过程
脱附过程
原因:测试过程为吸附脱附的动态过程。
回滞环形状与孔型的关系
原子发射光谱
原子发射光谱的产生
通常情况下,原子处于基态,在激发光作用下,原子获得足够的能 量,外层电子由基态跃迁到较高的能级状态即激发态。处于激发态的原 子是不稳定的,其寿命小于10-8s,外层电子就从高能级向较低能级或 基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去,这样就得到了发射光 谱。 原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。在近代各 种材料的定性、定量分析中,原子发射光谱法发挥了重要作用。特别是 新型光源的研制与电子技术的不断更新和应用,使原子发射光谱分析获 得了新的发展,成为仪器分析中最重要的方法之一。
气体吸附总结报告范文(3篇)
第1篇一、报告概述随着工业生产的不断发展,气体吸附技术在环保、化工、医药等领域得到了广泛应用。
本报告旨在总结气体吸附技术的原理、分类、应用及其在我国的发展现状,为我国气体吸附技术的进一步研究和应用提供参考。
一、气体吸附原理气体吸附是指气体分子在固体表面上的吸附现象。
根据吸附剂与吸附质之间的相互作用力,气体吸附可分为物理吸附和化学吸附。
1. 物理吸附物理吸附是指气体分子与吸附剂表面之间的范德华力作用。
物理吸附具有可逆性,吸附过程不需要化学反应,吸附热较低。
2. 化学吸附化学吸附是指气体分子与吸附剂表面发生化学反应,形成化学键。
化学吸附具有不可逆性,吸附过程需要化学反应,吸附热较高。
二、气体吸附分类根据吸附剂的不同,气体吸附可分为以下几类:1. 分子筛吸附分子筛是一种具有笼状结构的吸附剂,具有良好的吸附性能。
分子筛吸附剂主要用于分离和净化气体,如天然气、氢气等。
2. 活性炭吸附活性炭具有大量的微孔和比表面积,具有良好的吸附性能。
活性炭吸附剂广泛应用于空气净化、水质净化、溶剂回收等领域。
3. 负载型吸附剂负载型吸附剂是指将吸附剂负载在载体上,以提高吸附剂的使用效果。
负载型吸附剂具有吸附容量大、吸附速度快、易于再生等优点。
4. 特种吸附剂特种吸附剂是指具有特殊功能的吸附剂,如金属有机骨架材料(MOFs)、碳纳米管等。
特种吸附剂在气体分离、催化、传感器等领域具有广泛应用前景。
三、气体吸附应用1. 环保领域气体吸附技术在环保领域具有广泛应用,如废气治理、水质净化、土壤修复等。
例如,活性炭吸附剂可用于去除废气中的有机污染物,降低环境污染。
2. 化工领域气体吸附技术在化工领域主要用于分离和提纯气体。
例如,分子筛吸附剂可用于分离天然气中的甲烷和乙烷,提高天然气利用率。
3. 医药领域气体吸附技术在医药领域主要用于药物分离、提纯和合成。
例如,活性炭吸附剂可用于去除药物生产过程中的杂质,提高药物纯度。
4. 其他领域气体吸附技术在食品、能源、材料等领域也具有广泛应用。
气体吸附分离
气体吸附分离
气体吸附分离技术是一种常用的物理分离方法,利用吸附材料对气体分子的吸附作用,将混合气体中的目标气体分离出来。
该技术已经广泛应用于化工、石油、制药、环保等领域。
气体吸附分离技术的原理是利用吸附材料表面的微孔结构,将气体分子吸附在表面上,从而实现分离。
吸附材料通常选择具有大比表面积和适当孔径大小的材料,如活性炭、分子筛、硅胶等。
不同的吸附材料对不同的气体分子具有不同的吸附能力和选择性,因此可以根据需要选择不同的吸附材料进行分离。
气体吸附分离技术有多种操作方式,如压力摆动吸附、温度摆动吸附、连续吸附与脱附等。
其中,压力摆动吸附是最常用的一种方式,其原理是通过改变系统压力,控制气体分子在吸附材料表面的吸附和脱附,从而实现气体的分离。
温度摆动吸附则是通过改变系统温度,控制吸附材料表面的吸附和脱附,实现气体的分离。
气体吸附分离技术具有分离效率高、节能环保等优点,已经广泛应用于工业生产和环境治理中。
例如,利用气体吸附分离技术可以从工业废气中提取有价值的气体组分,减少环境污染和资源浪费;同时,也可以将低品位气体转化为高品位气体,提高资源利用效率。
总之,气体吸附分离技术是一种重要的物理分离技术,具有广泛的应用前景和发展空间。
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气体吸附与分离技术的研究进展
气体吸附与分离技术的研究进展气体吸附与分离技术是近年来备受关注的一个研究领域,其应用广泛,例如在气体纯化、环境保护、能源、化学、医药等方面均有着重要的作用。
其研究进展也一直处在不断更新的状态,本文将通过介绍其研究现状和前景展示其发展趋势和未来应用方向。
1. 气体吸附与分离技术的基本原理气体吸附与分离技术是利用吸附材料对气体分子的选择性吸附,从而实现气体的分离和纯化的一种方法。
这种选择性吸附的基础是气体分子在吸附材料表面相互作用的力,通常有物理吸附和化学吸附两种形式。
其中,物理吸附是指分子与表面之间的范德华力或静电力相互作用,常见的吸附材料有活性碳、分子筛、多孔材料等;而化学吸附则是指分子与表面形成共价键或配位键的化学作用,常见的吸附材料有金属有机框架材料(MOF)等。
2. 气体吸附与分离技术的研究现状目前,气体吸附与分离技术的研究已经涉及到多个重要领域,例如环境保护、医药、能源等。
在环境保护方面,气体吸附与分离技术可以应用于有害气体的分离和治理,例如二氧化碳的捕集和处理、甲醛、苯等有害气体的去除等。
在医药方面,气体吸附与分离技术可以应用于医药分离、净化和气体治疗等方面。
在能源方面,气体吸附与分离技术可以帮助实现能源的高效利用和储存,例如天然气和煤炭气化后的气体分离和净化等。
为了实现气体的高效分离和纯化,研究人员不断尝试寻找更加高效的吸附材料。
近年来,金属有机框架材料成为研究的焦点之一,其主要特点是结构稳定、孔径可控、内部孔壁具有一定的官能团等,这使得金属有机框架材料在吸附和分离方面具有很高的潜力。
例如,一些金属有机框架材料能够很好地吸附和分离小分子气体,例如氧气、氮气等;而另一些金属有机框架材料则可以实现对大分子气体的有效分离,例如甲烷、丙烷等。
此外,还有一些新型吸附材料在研究中也表现出了很高的潜力,例如金属有机骨架材料、多孔聚合物、离子液体等,这些材料都具有较高的气体选择性和吸附容量,对于气体分离和纯化也有很好的应用前景。
气体吸附分析技术
气体吸附分析技术(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目前,气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段,得到了广泛应用。
物理吸附分析不仅应用于传统的催化领域,而且渗透到新能源材料、环境工程等诸多领域。
本专题分为基础篇,实验篇和应用篇,旨在以实用为目的,力求避免冗余和数学公式,按实验的思维顺序逐步理清物理吸附相关的疑难点。
当然,对于一些比较复杂的问题,我们将会专门出专题文章进行介绍。
1. 什么是表面和表面积?表面是固体与周围环境, 特别是液体和气体相互影响的部分;表面的大小即表面积。
表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。
2. 什么是比表面积?为什么表面积如此重要比表面积英文为specific surface area,指的是单位质量物质所具有的总面积。
分外表面积、内表面积两类。
国际标准单位为㎡/g。
表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。
一般有下列三种作用:1) 固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。
2) 固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。
3) 固体-气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。
3. 什么是孔?根据ISO15901 中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)4. 什么是开孔和闭孔?多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。
这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。
除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。
不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。
开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。
物理实验技术中的材料吸附性能测试方法与实验技巧
物理实验技术中的材料吸附性能测试方法与实验技巧引言:材料的吸附性能是评价其表面活性和化学反应能力的重要指标之一。
通过对材料的吸附性能进行测试和分析,可以了解材料在吸附过程中的表现,为材料的应用提供参考依据。
本文将介绍一些常见的材料吸附性能测试方法和实验技巧。
一、比表面积测试法比表面积是指单位质量或单位体积的材料所暴露的表面积。
比表面积测试法常用的有BET法、Langmuir法等。
BET法是通过对吸附等温线的测定,根据吸附分子在多层与单层吸附状态间的转变,计算出比表面积。
而Langmuir法则是通过对吸附容量与吸附浓度的关系进行实验测定,从而得到比表面积的大小。
二、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种常用的表征材料形貌和微观结构的方法。
其中重要的技巧是样品的制备和操作。
在制备方面,要保证样品的充分干燥,避免水分对测试结果造成干扰。
在操作上,应注意电压和工作距离的选择,以保证样品表面的高分辨率成像。
三、能谱分析(EDS)能谱分析是通过对样品表面进行元素成分的分析,进而了解其化学组成和吸附能力。
在能谱分析过程中,一些实验技巧十分重要。
首先,在选择元素分析区域时,要尽可能选择均匀的区域,避免混杂元素的影响。
其次,在样品处理时,应避免材料的损坏或受污染。
最后,在测量时,要注意选择适当的电流和测量时间,以保证测试的准确性。
四、气体吸附测试法气体吸附测试法常用于研究材料的孔隙结构、孔径分布和孔隙体积等吸附性能。
其中一种常用方法是通过低温氮吸附法进行测试。
然而,在使用该方法时,实验技巧也十分重要。
首先,样品需要经过充分的真空处理,以保证吸附效果的准确性。
其次,在测量时,要注意温度和压力的控制,以避免因条件不合适而导致的测试误差。
结论:材料的吸附性能测试是评价材料表面特性的重要手段,通过适当的测试方法和实验技巧可以更准确地描述材料吸附性能。
在进行实验时,我们需要注意样品的制备和操作,选择适当的测试参数,以确保测试结果的准确性和可靠性。
psa气体变压吸附分离技术
psa气体变压吸附分离技术PSA气体变压吸附分离技术: 从简到繁,由浅入深导语:气体分离和纯化是工业领域的一个关键过程,而PSA (Pressure Swing Adsorption)气体变压吸附分离技术,作为一种高效、经济、灵活的分离技术方案,日益受到广泛关注和应用。
本文将从深度和广度的角度,全面评估PSA气体变压吸附分离技术,并通过多个层面的探讨,帮助读者更好地理解这一重要的技术。
一、基础概念1.1 PSA气体变压吸附分离技术的定义和原理PSA气体变压吸附分离技术是一种基于吸附剂对气体成分具有不同的吸附亲和力的原理上所实现的分离技术。
该技术通过高压吸附和低压解吸的循环操作,利用吸附剂对气体成分的选择性吸附特性,实现对混合气体分离和纯化的目的。
该技术主要应用于各类气体的纯化、富集、去除杂质等过程,可以高效、经济地达到对目标成分的高纯度分离。
1.2 PSA气体变压吸附分离技术的发展历程PSA技术的发展可以追溯到上世纪50年代早期,最早用于氢气的分离和纯化。
随着科学技术的不断进步和工业需求的增长,PSA技术逐渐应用于多个领域,涉及的气体种类也从氢气扩展到氧气、氮气、甲烷等多种气体。
近年来,PSA技术在能源、化工、环保等行业得到广泛应用,成为气体处理领域的一项重要技术工艺。
二、关键工艺与技术参数2.1 吸附剂的选择和设计吸附剂是PSA技术中的核心元素,其选择和设计直接影响系统的性能和效率。
根据不同的气体吸附特性,需要选择适合的吸附剂,并根据工艺要求进行载气和吸附剂的匹配。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶等。
吸附剂的选择应综合考虑吸附容量、吸附速度和再生能力等因素,以达到对目标成分高效吸附与解吸的要求。
2.2 PSA循环过程参数的优化PSA循环过程包括吸附、解吸、排附和再生等多个阶段,其中各阶段的参数优化对系统的性能至关重要。
如吸附时间和解吸时间的选择、吸附和解吸压力的调节、再生步骤的优化等,都需要综合考虑吸附剂的性能和工艺的经济性,以实现气体分离的高效率和低能耗。
气体吸附与分离技术研究探讨
气体吸附与分离技术研究探讨气体吸附与分离技术是一种利用固体材料吸附特定气体分子的方法,实现对混合气体中某种气体的分离。
目前,这种技术在环保、化学工程、能源等领域都有广泛的应用。
本文将就气体吸附与分离技术的原理、材料、应用等方面进行探讨。
一、原理介绍气体吸附与分离技术主要基于物理吸附的原理。
物理吸附是指气体分子在与材料表面接触时,由于表面力的微小作用下,会被物质的表面吸附,从而实现对气体的分离和吸附。
吸附材料是实现气体分离和吸附的核心,各种材料的性质也对分离效果有着非常大的影响。
二、吸附材料在气体吸附与分离技术中,常用的吸附材料包括活性炭、沸石、纳米材料等。
活性炭是最常用的吸附材料之一,由于其表面具有大量的孔洞和负电荷,可以吸附许多有机物和气态重金属离子。
沸石则主要是由硅酸酸性氧化铝组成,静电性的通道结构和吸附性能优异,能够用于多种气体的分离和吸附。
而纳米材料则具有其表面积大、孔径小的特点,可以用于纳米材料的分离和吸附,如碳纳米管、金属有机框架等。
三、气体吸附与分离技术的应用气体吸附与分离技术的应用主要是针对工业领域中的气体分离和净化问题。
例如,在石化工业中,分离石油和天然气中的二氧化碳是一个很重要的问题。
而在能源行业中,氢气的分离也非常重要,因为氢气作为清洁能源的一种,可以用于改善环境和减少污染。
此外,在生物制药和环境保护等领域,气体吸附与分离技术也有着广泛的应用。
四、未来的发展趋势随着科技的不断发展,对气体吸附与分离技术的研究也在不断深化,未来的发展趋势主要集中在三个方面:一是拓宽吸附材料的种类,寻找更加有效的分离和吸附材料;二是探索更加高效的分离方式,包括膜分离、混合分离等;三是通过对气体分子的有选择性识别,实现对目标气体的高精度分离,提高分离效率。
综上所述,气体吸附与分离技术作为一种新型的分离和净化方法,相信在未来会得到更广泛的应用和发展。
在此背景下,我们希望有更多的科学家和研究人员可以加入到这个领域,并为这项技术的进一步发展做出贡献。
气体在临界温度附近吸附行为的实验研究
气体在临界温度附近吸附行为的实验研究首先,我们需要了解什么是临界温度。
临界温度是指液体和气体之间的相变温度。
在临界温度以下,气体可以被液体吸附,而在临界温度以上,气体和液体之间的分子间相互作用会变得较弱,气体不能被液体吸附。
针对气体在临界温度附近的吸附行为,有多种实验方法可以研究。
下面将介绍几种常见的实验方法。
首先是吸附等温线实验。
吸附等温线实验是最常用的研究气体吸附行为的方法之一、实验过程中,首先需要制备一定质量的吸附剂,例如活性炭、分子筛等固体材料。
然后,将吸附剂放置在恒温恒压下暴露于气体中一段时间,使气体与吸附剂接触并发生吸附作用。
随着吸附过程的进行,记录下吸附剂上气体的质量变化。
通过处理实验数据,可以获得不同温度下的吸附等温线,分析气体在临界温度附近的吸附行为特征。
其次是吸附热实验。
吸附热实验可以测定在吸附过程中释放或吸收的热量,进一步了解气体在临界温度附近的吸附行为。
实验过程中,通过控制恒定的压力和温度条件,将压力下升的气体通过吸附剂,并记录下吸附剂和气体之间的温度变化。
通过测量吸附过程中释放或吸收的热量,可以计算出气体在临界温度附近的吸附热。
此外,还可以进行表面积测定和孔隙分析实验。
气体的吸附行为与吸附剂的表面积以及孔隙结构有关。
通过表面积测定技术,可以计算出吸附剂的比表面积,进一步研究吸附剂与气体之间的吸附作用。
孔隙分析实验则可以获得吸附剂的孔隙分布和孔径大小,进一步了解气体在吸附剂内的吸附行为。
在进行实验研究时,我们还需要考虑实验条件的选择和控制。
例如,温度控制需要在临界温度附近进行,以保证吸附剂的吸附性能的有效测试。
同时,还需要选择适当的实验设备和仪器,例如恒温箱、差热分析仪等,以保证实验的准确性和可靠性。
总之,气体在临界温度附近的吸附行为的实验研究是一个具有重要实际意义的领域。
通过吸附等温线实验、吸附热实验、表面积测定和孔隙分析实验等方法,可以深入了解气体与固体之间的相互作用和吸附行为特征。
气体吸附(氮气吸附法)比表面积测定
气体吸附(氮气吸附法)比表面积测定比表面积分析测试方法有多种,其中气体吸附法因其测试原理的科学性,测试过程的可靠性,测试结果的一致性,在国内外各行各业中被广泛采用,并逐渐取代了其它比表面积测试方法,成为公认的最权威比表面积测试方法。
许多国际标准组织都已将气体吸附法列为比表面积测试标准,如美国ASTM的D3037,国际ISO标准组织的ISO-9277 (Determination of the specific surface area of solid by gas adsorption-BET method)。
我国比表面积测试有许多行业标准,其中最具代表性的是国标GB/T 19587-2004《气体吸附BET法测定固体物质比表面积》。
气体吸附法测定比表面积原理,是依据气体在固体表面的吸附特性,在一定的压力下,被测样品颗粒(吸附剂)表面在超低温下对气体分子(吸附质)具有可逆物理吸附作用,并对应一定压力存在确定的平衡吸附量。
通过测定出该平衡吸附量,利用理论模型来等效求出被测样品的比表面积。
由于实际颗粒外表面的不规则性,严格来讲,该方法测定的是吸附质分子所能到达的颗粒外表面和内部通孔总表面积之和,如图所示意位置。
氮气因其易获得性和良好的可逆吸附特性,成为最常用的吸附质。
通过这种方法测定的比表面积我们称之为“等效”比表面积,所谓“等效”的概念是指:样品的比表面积是通过其表面密排包覆(吸附)的氮气分子数量和分子最大横截面积来表征。
实际测定出氮气分子在样品表面平衡饱和吸附量(V),通过不同理论模型计算出单层饱和吸附量(Vm),进而得出分子个数,采用表面密排六方模型计算出氮气分子等效最大横截面积(Am),即可求出被测样品的比表面积。
计算公式如下:Sg: 被测样品比表面积(m2/g)Vm: 标准状态下氮气分子单层饱和吸附量(ml)Am: 氮分子等效最大横截面积(密排六方理论值Am = 0.162 nm2)W:被测样品质量(g)N:阿佛加德罗常数(6.02x1023)代入上述数据,得到氮吸附法计算比表面积的基本公式:由上式可看出,准确测定样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。
气体净化原理分析
气体净化原理分析气体净化是指通过一系列物理、化学或生物方法将污染气体中的有害成分去除或转化,使其达到环境规定的排放标准。
本文将对常见的气体净化原理进行分析。
一、物理吸附物理吸附是一种利用吸附剂与目标气体之间的作用力将有害成分吸附在固体表面上的方法。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
其原理是通过吸附剂的大比表面积和微孔结构来吸附气体分子,从而实现净化的目的。
物理吸附具有简单、经济、易操作等优点,适用于低浓度有机物和挥发性气体的净化。
二、化学吸附化学吸附是指利用吸附剂与目标气体之间发生化学反应,将有害成分转化为无害或低毒的物质。
常见的化学吸附方法包括活性氧化、氧化还原和酸碱中和等。
其中,活性氧化主要利用高温条件下的氧化反应将有害气体转化为无害的气体或固体物质;氧化还原则是通过提供或接收电子,使有害气体发生氧化还原反应,达到净化的效果;酸碱中和则是利用酸碱中和反应将有害气体转化为盐类或水等无害物质。
三、光催化氧化光催化氧化是一种利用光催化材料将有害气体转化为无害物质的方法。
通常采用具有催化作用的半导体材料,如二氧化钛(TiO2)等。
当光照射在催化材料表面时,它会激发电子和空穴的产生,并加速氧化反应的进行,从而将有害气体转化为无害物质。
光催化氧化具有高效、无二次污染等优点,适用于低浓度有机废气和挥发性有机物的净化。
四、生物辅助净化生物辅助净化是指利用微生物的代谢活性将有害气体转化为无害物质的方法。
常见的生物辅助净化方法包括生物滤池、生物膜反应器和生物脱硫等。
通过将目标气体通过生物载体,如活性污泥、藻类等微生物固定化在载体上,通过微生物的代谢作用将有害气体转化为无害物质。
生物辅助净化具有高效、低能耗等优点,适用于有机废气和硫化物等有害气体的净化。
综上所述,气体净化的原理分析涵盖了物理吸附、化学吸附、光催化氧化和生物辅助净化等多种方法。
不同的净化原理适用于不同类型和浓度的有害气体,选择合适的净化方法对于保护环境和人类健康至关重要。
活性炭气体吸附试验
五、操作步骤
1、首先检查设备系统外况和电气连接线有无异常,一切正常后开始操作;
2、根据实验要求装填一定高度的活性炭;
3、小流量计入口阀关闭,启动风机,吸附塔入口阀关闭后调节旁路阀至 使主气流流量计指示到所需的试验流量;
4、关闭SO2钢瓶减压阀,小心拧开SO2钢瓶主阀门,再慢慢开启减压阀, 通过调节小转子流量计,观察小转子流量计刻度读数和配气污染物检测采 样口处SO2测定仪所指示的气体SO2浓度至所需的入口浓度;
4、吸附了有机组份的吸附剂,在温度、压力等条件改变时,被吸附组份 可以脱离吸附剂表面,利用这一点,使吸附剂得到净化而能重复使用。
三、实验流程
实验流程如下图所示,该流程可分为如下几部分:
序号
设备名称
作用
1
SO2 气体钢瓶
配制入口气体
2
风机一台
为实验系统提供动力
3
主气流流量计
用于实验主气流的计量
4
气体混合缓冲装置
用于使试验气体混合均匀稳定
5 配气污染物检测采样口
用于实验准备阶段配气的采样分析
6
气体管路三通及阀门
气体流量调节和实验配气
7
活性炭吸附塔
含可拆卸有机玻璃塔体,不锈钢支架等
8
U型压差计
用于活性炭床压降的测定
9
排气管
排气
四、技术指标及参数
1、实验气量5~12m3/h; 2、对有机物的净化效率大于95%; 3、吸附塔尺寸 Φ100×1000 mm; 4、实验台架外型总尺寸 1200×400×1800 mm
五、操作步骤
6、在吸附开始后的不同时刻采集各采样口的气体浓度,在所有浓度测定工作结 束前通过U型压差计测定吸附床层压降; 7、通过调节气体组分、浓度和空塔气速进行实验; 8、实验操作结束后,先关闭SO2气瓶主阀,待压力表指数回零关闭减压阀,然 后关闭切断风机的外接电源; 9、检查设备状况,记录尾气处理设施的使用时间,没有问题后离开。
氮气吸附分析技术
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Vm ≈ VB
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孔径分布测定原理 ——开尔文方程
毛细管凝聚
指在有微孔的固体材料中,吸附质在毛细管内液体弯月面凹面上
方的平衡蒸气压力p小于同温度下的吸附质饱和蒸气压p0时,即可凝聚 为液体的现象。
Kelvin方程
ln P = − 2σV~ cosθ
大孔 >50nm
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基本原理 ——物理吸附
物理吸附的特点
z 作用力为分子间力,故吸附热小,吸附分子与液体或气体分子的状态差 别很小,即无需显著的活化吸附能。
z 非专一性 z 多层吸附 z 多在低温时物理吸附,高温时即可消除
物理吸附的影响因素
对特定的吸附剂-吸附质体系,达到吸附平衡时,
b.多分子层吸附,第一层吸附热最强,第二层以上各层吸附热 相等,且都为吸附质的液化热。
特点:为多分子层吸附,对应吸附等温线为Ⅱ和Ⅳ型。
BET吸附等温式
p = 1 + (C −1) × p v( ps − p) vmC vmC ps
Ps为吸附温度下吸附质的饱和蒸汽压;p为吸附质平衡蒸气压; Vm 为单分子层饱和吸附量;V表示任一状态下的吸附量。 C 为常数,反映第一层吸附同其他层吸附间吸附力场的差异大小.
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介孔材料的吸附等温线
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吸附量突跃与孔径的关系:
吸附突跃处相对压力越小,孔径越小; 吸附突跃处等温线斜率越大,孔径分布越窄。
H1型滞后环(如A)
说明吸附材料具有独立的圆筒形细长孔道且孔径均一分布较窄。
H2型滞后环(如B)
化学工程中的气体吸附分离技术解析
化学工程中的气体吸附分离技术解析气体吸附分离技术是化学工程领域中一种重要的技术手段,它能够有效地实现对气体组分的分离和纯化。
本文将对气体吸附分离技术进行详细解析,探讨其原理、应用以及未来发展方向。
首先,我们来了解一下气体吸附分离技术的基本原理。
气体吸附分离技术是利用吸附剂对气体分子进行吸附和解吸过程来实现分离的方法。
吸附剂一般采用活性炭、分子筛等材料,它们具有高表面积和特定孔径结构。
当气体通过吸附剂时,气体分子会被吸附到吸附剂表面,这样就实现了对气体组分的分离。
气体吸附分离技术的应用非常广泛。
其中,最常见的应用之一就是空气分离。
在工业中,空气中的氮气、氧气等成分需要进行分离和纯化,以满足不同的需求。
气体吸附分离技术可以通过合理选择吸附剂和操作条件,实现氮气和氧气的分离,达到所需纯度的要求。
此外,气体吸附分离技术还广泛应用于石油化工、化学制药、天然气处理等领域。
在石油化工中,吸附分离技术常用于烃类混合物的分离和除湿,以提高产品纯度和质量。
在化学制药中,气体吸附分离技术可用于制备高纯度的药物原料和中间体。
在天然气处理中,气体吸附分离技术可用于去除一氧化碳和硫化物等有害气体,以提高天然气的质量。
未来,随着化工技术的不断进步和社会对环境保护的要求越来越高,气体吸附分离技术也将不断发展。
一方面,吸附材料的研发和改进将提高其吸附性能和选择性,使得气体分离更加高效和经济。
另一方面,优化吸附分离过程的工艺设计和操作控制也将成为研究的重点,以提高产能和稳定性。
此外,值得关注的是,气体吸附分离技术与其他分离技术的结合将成为未来的发展方向。
例如,与膜分离技术相结合,可以实现更高的分离效率和选择性;与化学吸收技术相结合,可以实现对有机气体的高效除湿和脱硫。
这些技术的结合将有效提升气体分离的综合性能,推动气体吸附分离技术在各个领域的应用。
总之,气体吸附分离技术是化学工程中一项重要的技术手段,它通过吸附剂对气体分子的吸附和解吸过程实现对气体组分的分离。
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目前,气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段,得到了广泛应用。
物理吸附分析不仅应用于传统的催化领域,而且渗透到新能源材料、环境工程等诸多领域。
本专题分为基础篇,实验篇和应用篇,旨在以实用为目的,力求避免冗余和数学公式,按实验的思维顺序逐步理清物理吸附相关的疑难点。
当然,对于一些比较复杂的问题,我们将会专门出专题文章进行介绍。
1.什么是表面和表面积?表面是固体与周围环境,特别是液体和气体相互影响的部分;表面的大小即表面积。
表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。
2.什么是比表面积?为什么表面积如此重要?比表面积英文为specific surface area指的是单位质量物质所具有的总面积。
分外表面积、内表面积两类。
国际标准单位为rf /go 表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。
一般有下列三种作用:1)固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。
2)固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。
3)固体- 气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。
3.什么是孔?根据ISO15901中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的—孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)4.什么是开孔和闭孔?多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(__open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。
这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。
除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。
不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。
开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。
州termtiniEGMi cie^^fl阳呵、■■ —/间齐JtiatSL〔幵JL)Passings(opc n i s nd瓒J:申时》iUflTSG尸P^HB;-<-- i AKKX.Ef *f ■■ -V T 'T --^V ■■-■I r-j P11#W& O-T |-・、niYT5*j*ih 之LRfRiE i j3 ■!»Il-5.什么是孔隙度?孔隙度是指深度大于宽度的表面特征,一般用孔径及其分布和总孔体积表征。
6.什么是多孔材料?多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。
多孔材料可表现为细或粗的粉体、压制体、挤出体、片体或块体等形式。
其表征通常包括孔径分布和总孔体积或孔隙度的测定。
在某些场合,也需要考察其孔隙形状和流通性,并测定内表面和外表面面积。
7.真实的表面是什么样的?立方体和球体是在数学计算上最简单的理想模型。
对于边长为Lem 立方体, 其表面积为6L2cm 2。
但在现实情况中,数学中的理想几何形状是根本不存在的, 因为在显微镜下看所有真实表面,它们都是有缺陷,都是凸凹不平的。
如果有一 个 超级显微镜”你就能看到表面有多粗糙,这不仅是由于空隙,孔道,台阶和 其它的非理想情况,更是由于原子或分子轨道的分布。
这些表面的不规则性总是 创造出比相应的理论面积更大的真实表面积。
8. 影响表面积的因素有哪些?影响表面积大小的因素包括颗粒大小(粒径)和颗粒形状(粒形)以及含孔量。
设想一个一米边长的真实立方体被切割成一微米 (10-6m )的小立方体,这样将 产生1018个颗粒。
每个颗粒暴露的面积是6x10-12平方米(m 2),所有颗粒贡献的总 面积则为6x106 m 2。
与未切割材料比较,这种暴露面积的百万倍的增加是超细粉 体具有大表面积的典型。
除了粒度以外,颗粒形状也对粉体的表面积有所贡献。
在所有几何形状中,球形具有最小的面积/体积比,但一串原子如果仅沿着链轴 线键合,则会有最大的面积/体积比。
所有的颗粒物质都具有几何形状,因而具 有在两个极端之间的表面积。
通过比较两个有相同组成和相同质量, 但形状分别 为球形和立方体的颗粒表面积,很容易看到颗粒形状对表面积的影响。
计算得出, 在颗粒重量相同的情况下,立方体面积大于球体面积。
因为粒径、粒形和孔隙度 的不同,比表面积的范围可以有极大的变化, 但孔的影响往往使粒径和外部形状 因素的影响完全湮没。
由密度大约为 3g/cm 3的0.1微米半径球形颗粒组成的粉 末比表面大约为10m 2/g ,而1.0微米半径的类似颗粒比表面会减少 10倍;但 是如果同样的1.0微米半径颗粒含有大量的孔隙,其比表面可能超过 1000m 2/g 。
这清楚地表明孔对表面积的重要贡献。
9. 在粒度分析仪上计算出的表面积值准确吗?尽管颗粒形状能被假设为规则的几何形,但是绝大多数的情况下它是不规则的,只不过目前流行的粒度测量方法是基于 等效球体积”如果试图利用粒度测 量方法(包括激光衍射法、光散射法、电域敏感法、沉降法、透过法、筛分法和 电子显微镜法)测量比表面,由于粒形、表面的不规则及孔隙度的影响,其结果 会比真值严重偏小,甚至相差1000倍以上。
因此,由粒径计算表面积只能通过 球形或其它规则几何形状的绝对假设建立一个低限值。
10. 孔的类型有哪些? _____________工业催化剂或载体作为多孔材料,是一定的原子(分子)或离子按照晶体结构规则组成含有微孔的纳米级晶粒; 因制备化学条件和化学组成的不同,若干晶粒又可聚集为大小不一的微米级颗 粒,然后工业成型成更大的团粒或有不同几何外形的颗粒集合体。
是具有发达孔系的颗粒集合体。
一般情况 而Spherical o-irI'lik晞JR ■轧(呈木itfv孔5 不同的制备方法会生成不同的孔结构。
女口,高温烧结或挤压成型的多孔固体 的孔结构是无规则的;而由胶体在充水的初级结构中沉淀、收缩、老化,会产生 特征性的微孔结构(典型例子如水泥和石膏)。
沸石和分子筛具有稳定的晶体结构,它内部的孔是由晶体内的孔道、缝隙或 笼组成的具有均匀尺寸和规则的形状。
在沸石内部,笼是由直径 0.4-1 nm 的窗 口相连。
一个笼可以看作是一个球形孔。
所以,实际体积中的孔结构都是复杂的,是由不同类型的孔组成的。
在分子 水平上看,孔的内表面几乎都是不光滑的。
但是,我们可以从几个基本类型开始 (如图),然后建立它们的各种组合。
最典型的是筒形孔(圆柱孔),它是孔分布计算的一个基础模型。
挤压固化但还未烧结的球形或多面体粒子多是锥形孔(楔形孔,棱锥形空隙)。
裂隙孔是由粒子间接触或堆砌而形成的空间。
的计算基础。
墨水瓶孔都有孔颈。
孔径是较大孔隙的颈口, 形孔与筒形孔的组合。
沸石类的孔隙是稳定的,但被颈口”所控制, 瓶孔的中间状态。
11. 孔宽是如何分类的? 按照国际纯粹与应用化学协会(IUP AC )在1985年的定义和分类,孔宽即孔直径(对筒形孔)或两个相对孔壁间的距离(对裂隙孔)。
因此,(i ) 微孔(micro pore )是指内部孔宽小于2nm 的孔;(ii )介孔(meso pore 是宽度介于2nm 到50 nm 的孔; (iii ) 大孔(macropo® 是孔宽大于 50nm 的孔。
2015年,IUPAC 对孔径分类又进行了细分和补充,即(iv ) 纳米孔(nanopor® :包括微孔、介孔和大孔,但上限仅到100nm ;(v ) 超微孔(ultramicro pore ):孔宽小于0.7 nm 的较窄微孔; (vi ) 极微孔(supermicropor® :孔宽大于0.7nm 的较宽微孔。
12. 比表面和孔径分析方法都有哪些种类?这些方法包括气体吸附法、压汞法、电子显微镜法(SEM 或TEM )、小角X 光散射(SAXS )和小角中子散射(SANS )等。
2010年,美国分散技术公司(DT )和美国康塔仪器公司还联合开发了电声电振法, 比利时Occhio 公司开发 了图像法大孔分析技术。
总体来说,每种方法都在孔径分析方面有其应用的局限 性。
这个模型也是溶涨和凝聚现象 因此墨水瓶孔也可以看成是球 它可以被看作是筒形孔和墨水 St 笳 3L Coii4cjlInteratifies3血、纵观各种孔径表征的不同方法,气体吸附法是最普遍的方法,因为其孔径测量范围从0.35nm?到100nm以上,涵盖了全部微孔和介孔,甚至延伸到大孔。
另外,气体吸附技术相对于其它方法,容易操作,成本较低。
如果气体吸附法结合压汞法,则孔径分析范围就可以覆盖从大约0.35nm到1mm的范围。
气体吸附法也是测量所有表面的最佳方法,包括不规则的表面和开孔内部的面积。
13.什么是吸附?它与吸收有什么区别?固体表面的气体与液体有在固体表面自动聚集,以求降低表面能的趋势。
这种固体表面的气体或液体的浓度高于其本体浓度的现象,称为固体的表面吸(adsorption)。
整个固体表面吸附周围气体分子的过程称为气体吸附。
事实证明,监测气体吸附过程能够得到丰富的关于固体特征的有用信息。
当吸附物质分子穿透表面层,进入松散固体的结构中,这个过程叫吸收(absorption)。
有时,区分吸附和吸收之间的差别是困难的,甚至是不可能的,这样,更方便或更广泛使用的术语吸着(sorptio n)就包含了吸附和吸收这两种现象,以及由此导出的术语:吸着剂(sorbe nt),吸着物(sorbate)和吸着物质或吸着性(sorptive)。
当吸附(adsorption)用于表示过程时,其对应的的逆过程是脱附(解吸,desorption)。
在脱附过程中,由于分子热运动,能量大的分子可以挣脱掉束缚力而脱离表面,吸附量逐渐减小。
名词吸附”和脱附”后来作为形容词,表示用实验测定吸附量的走向研究,即吸附曲线(或点)或脱附曲线(或点)。
当吸附曲线和脱附曲线不重合时,会产生吸附回滞(Adsorption hysteresis。
14.吸附的本质是什么?一切物质都是由分子组成的,而原子构成了分子的基础。
气态的原子和分子可以自由地运动。
相反,固态时原子由于相邻原子间的静电引力而处于固定的位置。
但固体最外层(或表面)的原子比内层原子周围具有更少的相邻原子。
这种最外层原子的受力失衡导致了表面能的产生。
固体表面上的原子与液体一样,受力都是不均匀的,但是它不像液体表面分子可以移动,而是定位的。
因此,大多数固体比液体具有更高的表面能。
为了弥补这种静电引力不平衡,表面原子就会吸附周围空气中的气体分子。
当一个颗粒被切割成超细粉体时,因表面积迅速增加,而导致极高的表面能,从而导致颗粒间(固-固作用)发生团聚或聚集以降低表面能。