АННОТАЦИЯ 2
Введение 4
Явление адсорбции 5
Природа адсорбции 5
Изотермы адсорбции-десорбции 6
Расчет удельной поверхности методом БЭТ 8
Описание экспериментальной установки по измерению адсорбции «Quadrasorb SI» 9
Порядок выполнения работы 10
Порядок обработки полученных результатов 11
Требования к отчету 15
Контрольные вопросы 15
Литература 15
За счет способности пористых материалов (сорбентов) поглощать газы (сорбаты), объем которых в несколько раз превышает объем сорбента, пористые материалы нашли широкое распространение в различных областях промышленности, науки, техники и в быту. Адсорбционная способность твердого тела зависит от площади его доступной поверхности, и чем больше эта поверхность, тем лучше адсорбционные характеристики. Очень широко распространено использование адсорбции для процессов отчистки. Например, широкое применение в этом направлении получил активированный уголь: он используется в фильтрах для отчистки газов или жидкостей; в средствах индивидуальной защиты органов дыхания; в качестве энтеросорбента для поглощения токсинов. Нашли широкое применение композитные материалы на основе керамических, полимерных или металлических пористых матриц. После заполнения пор наполнителем, данные композиты проявляют улучшенные эксплуатационные характеристики, становятся сверхпрочными, сверхлегкими, более жаропрочными. В таблице в качестве примера приведены значения удельной поверхности некоторых сорбентов.
Значения удельной поверхности некоторых сорбентов
Материал | Удельная площадь поверхности, м2/г
Активированные угли | 500-1500
Силикагели | 750-800
Металл-органические каркасные структуры (MOF) | 1000-10000
Цеолиты | 700-1000
Конец таблицы.
Метод сорбции газов позволяет определять важнейшие характеристики твердых веществ, такие как удельная площадь поверхности, объем пор и распределение пор по размерам. Площадь поверхности может быть рассчитана при помощи классической модели БЕТ (Брунауэр, Эммет и Теллер).
В данной работе в качестве прибора для определения удельной поверхности используется анализатор «Quadrasorb SI». Данный прибор позволяет измерить изотермы адсорбции/десорбции твердых и сыпучих материалов, а программное обеспечение может быть использовано для обработки данных.
Целью данной работы является изучение основ адсорбционного метода измерения удельной поверхности твердых тел.
Учебно-методическое пособие позволяет успешно выполнить тематическую лабораторную работу, которая рассчитана на два занятия общей продолжительностью 4 академических часа, поскольку содержит все необходимые сведения. Рекомендуется обучающимся по направлению 03.04.02 «Физика» уровня магистратуры.
