Page 103 - 130

103

ненасиченості атомів вуглецю на поверхні вугілля може адсорбуватися кисень.
Процес можна представити схемою

При спробі адсорбувати адсорбат нагріванням з поверхні видаляється не
кисень, а оксиди вуглецю. Це вказує на те, що зв’язок між атомами кисню і
вуглецю міцніший, ніж зв’язок між атомами вуглецю.
Утворені при хемосорбції мономолекулярні шари нових сполук
(“поверхневі сполуки” за термінологією Шилова) не можна не розглядати як
нову фазу, нову речовину.
Як фізична, так і хімічна адсорбція відіграють велику роль в
гетерогенному каталізі, оскільки на поверхні каталізатора молекули адсорбата
реагують між собою набагато швидше.
Пористі тіла – це тверді тіла, всередині яких є пори, що зумовлюють
наявність внутрішньої міжфазної поверхні. Пори можуть бути заповнені газом
або рідиною. Згідно з класифікацією дисперсних систем за агрегатним станом
фаз пористі тіла діляться на дисперсні системи з твердим дисперсійним
середовищем і газоподібною (так звані тверді піни) або рідинною дисперсною
фазою (так звані тверді емульсії). До таких систем належать затверділа
вулканічна лава – пемза, кокс, активоване вугілля, торф, деревина, глина, грунт,
картон, папір, пористі полімери, пористі адсорбенти.
Пористі тіла за своїми механічними властивостями можуть бути
крихкими й еластичними.
За розмірами пор пористі тіла поділяють на макропористі,
перехіднопористі та мікропористі.
Макропористі тіла мають пори з радіусом більшим за 100-200 нм. Питома
2
поверхня цих тіл знаходиться в межах 0,5-2 м /г. Такі пори в порівнянні з
розмірами молекул адсорбата “виглядають” рівними поверхнями і тому для
макропористих тіл можна застосовувати узагальнену теорію адсорбції
Ленгмюра, тобто теорію БЕТ.
Перехіднопористі тіла мають розміри пор від 2,0 до 100-200 нм. Їх
2
питома поверхня становить від 20 до 500 м /г. На стінках цих пор при малих
тисках відбувається полімолекулярна адсорбція парів, яка зі збільшенням тиску
завершується капілярною конденсацією. Із промислових адсорбентів і
каталізаторів до перехіднопористих можна віднести силікагель, алюмогель,
алюмосилікагелі.
Мікропористі тіла володіють порами, співрозмірними з розмірами
молекул адсорбата. Радіуси пор лежать в межах від 0,5 до 1,5-2 нм. Питома
2
поверхня таких тіл становить 500-1000 м /г і більше. До мікропористих тіл
можна застосовувати теорію капілярної конденсації, що ми й будемо робити в
цьому розділі. До мікропористих адсорбентів належать цеоліти та деякі марки
активованого вугілля.