Вариант 2 (их три, спроси какой)
номер 1
1. Приведите классификацию пористых адсорбентов по размерам пор. Какие адсорбционные теории и уравнения описывают адсорбцию на различных пористых телах по этой классификации вопрос?
Размер пор играет значительную роль при адсорбции, так как от этого параметра зависит сам механизм адсорбции. В зависимости от размера пор Дубинин предложил разделить все адсорбенты на три группы.
макропористые:
rпор 100-200 нм Sуд=0,5÷2 м2/г
Особенностью этих адсорбентов является то, что размеры макропор существенно больше размеров молекул большинства адсорбатов. В этом случае можно пренебречь кривизной стенок пор и рассматривать адсорбцию как на однородной поверхности
Какими теориями описать адсорбцию:
БЭТ
Как описать график: Ось y – А, ось x – p/ps Сначала график из точки 0,0 медленного возрастает, формируя выпуклость, затем начиная с середины график начинает медленно возрастать, формируя вогнутость
Генри
Как описать график:
ось y – A, ось x – C/p. Проводим возрастающую прямую из 0.0
Ленгмюра
Как описать график:
ось y – A, ось x – C/p. Проводим возрастающую кривую из 0.0, которая после формирования выпуклости идет параллельно оси x, на оси y отметить Абеск в момент формирования на графике параллельной прямой
мезопористые:
rпор от 1,5 до 100-200 нм Sуд 100÷500 м2/г
Полимолекулярная адсорбция паров на стенках переходных пор ведет к формированию в порах вогнутых менисков с отрицательной кривизной. При дальнейшем повышении давления паров адсорбата, в соответствии с уравнением , в порах начинается капиллярная конденсация
Описывается теорией капиллярной конденсации
микропористые:
rпор 0,5-1,5 нм Sуд 500÷1000 м2/г
основной особенностью адсорбции в микропорах является близость размеров пор и размеров молекул адсорбата. Из-за этого при адсорбции наблюдается ситовой эффект, то есть адсорбат, молекулы которого способны проникать в микропоры, адсорбируется значительно лучше, чем адсорбат с более крупными молекулами. В силу малого размера микропор, поля молекулярных сил противоположных стенок пор перекрываются, вследствие чего энергия взаимодействия молекулы адсорбата с окружающими ее стенками поры оказывается повышенной (как и теплота адсорбции). Все это способствует повышенной адсорбционной способности и селективности адсорбции.
Какими теориями описать адсорбцию:
Поляни
,где
Как описать график:
ось y – E круглая, ось x – V. Сверху оси y начинаем вести убывающую кривую, которая формирует небольшую вогнутость, а затем начинает формировать небольшую выпуклость и почти доходит до оси x
Объемного заполнения микропор
обобщенное уравнение изотермы адсорбции теории объемного заполнения микропор
Для многих микропористых активных углей п = 2. С учетом этого, уравнение принимает вид:
уравнение Дубинина-Радушкевича
Как описать график:
ось y – lnA, ось x – (ln(ps/p))^2. Сверху оси y начинаем вести убывающую прямую Прямая доходит до оси y пунктиром, оси x не касается Расстояние от точки 0,0 то точки пересечния пунктира прямой с осью отмечаем буквой a
номер 2
2. Причины броуновского движения. Каким параметром характеризуют интенсивность броуновского движения и что на ней его влияет?
Броуновское движение - хаотичное движение частиц (капель) дисперсной фазы в ультрамикрогетерогенных системах, имеющее тепловую природу. Частица, находящаяся в жидкости или газовой фазе, испытывает соударения со всех сторон с молекулами среды. Число этих соударений тем больше, чем крупнее частица. При большом числе соударений они компенсируют друг друга, и частица остается неподвижной. По мере уменьшения размеров частицы статистика начинает нарушаться, и частица начинает совершать сначала колебательные движения, а затем хаотично перемещаться в поле зрения наблюдателя. Если исходить из предположения о тепловой природе броуновского движения, то для любой частицы, участвующей в этом движении, можно записать следующее соотношение: Броуновское движение характеризуется величиной среднеквадратичного сдвига частицы за некоторое время τ. Для расчета этого параметра наблюдают за движением частицы в микроскоп и фиксируют ее положение через равные промежутки времени τ. Точки, соответствующие каждым двум последовательным положениям, соединяют между собой отрезками прямой и измеряют их l1, l2, l3 и т.д. среднеквадратичный сдвиг (смещение) по выбранному направлению, либо ось x, либо ось y Значение этого сдвига является основным параметром, которым характеризуют интенсивность броуновского движения. С его помощью был получен закон, описывающий тепловое движение частиц:
закон Эйнштейна-Смолуховского дает взаимосвязь между среднеквадратичным сдвигом и коэффициентом диффузии частиц:
Среднеквадратичный сдвиг зависит от T системы, вязкости дисперсионной среды и размера частиц, пропорционален квадратному корню из времени Броуновское движение должно быть тем интенсивнее, чем выше температура и чем меньше размер частиц
номер 3
3. Рассчитайте и постройте интегральную кривую распределения объема пор по размерам для активированного угля, пользуясь данными по адсорбции паров бензола при 298 К. При этой температуре плотность жидкого бензола 0,88 г/см3, P = 9,93*10^(-3), σ = 28,9 мДж/м2.
(таблица)
Как объяснить график:
Ось x это r, нм, ось y это ось Vп/Vп,max,%
Должна получиться возрастающая кривая, создающая выпуклость
По оси x взять шаг 2=1 полная клетка, по оси y взять шаг 10=половина полной клетки
номер 4
4. Рассчитайте электрокинетический потенциал частицы корунда в водном растворе электролита по следующим данным: скорость электроосмоса через корундовую мембрану 2,8 мл/мин, удельная электропроводность раствора 1,11*10^(-2) См*м(-1), поверхностная проводимость 1,9*10^(-2) См*м(-1), вязкость раствора 1мПа, сила тока 6*10^(-2) А, диэлектрическая проницаемость раствора 80,1.
в скобах написать 1,11 (я на фото забыла вторую единицу)
Ответ получится 0,0326
