2.3.3. Определение равновесной величины сорбции парообразных веществ сорбентом при упругости насыщенного пара (эксикаторным метод)

Для определения равновесной величины сорбции паров какого-либо вещества при упругости насыщенного пара берут на аналитических весах в бюксы две параллельные навески высушенного угля по 0,5 г или минерального сорбента по 1,0г. Бюксы с открытыми крышками помещают в эксикатор, залитый некоторым количеством жидкости и, следовательно, заполненный парами взятого вещества соответственно состоянию насыщения при данной температуре. Взвешивание бюксов производят через 3—4 дня до тех пор, пока не прекратится поглощение паров сорбентом. Состояние сорбционного равновесия считают достигнутым, если расхождение между последующими взвешиваниями не превышает 0,0005 г. Равновесную величину сорбции рассчитывают как отношение привеса сорбента к его навеске, т.е.

(21)

где А — количество паров, поглощенных сорбентом, мг; т — навеска сорбента, г.

Результаты заносят табл. 3.

Таблица 3

Номер бюксов	Вес пустого бюкса, г	Вес бюкса с сорбентом, г	Навеска сорбента, г	Вес бюкса с сорбентом, г			Привес сорбента, мг	Величина as, мг/г
				1-е взве- шива-ние	2-е взве-шива-ние	3-е взве-шива-ние

2.4. Оформление результатов опыта

Результаты опыта представляют в сводной таблице и графически в координатах ммоль/г—C/Cs и а ммоль/г-— С мг/л.

1). По данным значениям Р_s для взятого вещества при 20 °С рассчитывают значение Cs в мг/л и выражают опытные данные в координатах а ммоль/г— C/Cs.

2. Определяют структурный тип активного угля по Дубинину и Радушкевичу, выразив опытные данные в координатах: lg a— (lgC_s/C)² и

lg a —lgC_s/C.

3. Определяют константы уравнений Дубинина и Радушкевича в B, Wо, A, Wо'.

4. Определяют:

• объем микропор;

• предельный объем сорбционного пространства;

• объем мезопор;

• объем макропор.

5. Производят обработку изотермы адсорбции по теории объемного заполнения (ТОЗ).

2.4.1. Формула для расчета концентрации насыщенных паров

При исследовании сорбционных явлений обычно имеют дело с газами или парами, находящимися под относительно малыми давлениями, поэтому с достаточной степенью приближения можно пользоваться уравнением Клапейрона как уравнением состояния газа или пара. Если в объеме V находятся п молей газа, то уравнение Клапейрона примет вид

PV=nRT; (22)

P=(n/V)RT; (23)

P=CRT, (24)

где С — молярная концентрация газа.

Если концентрация газа выражена в миллимолях на литр, а его давление в миллиметрах ртутного столба, то,

P=CR_mT, (25)

где Rm—газовая постоянная для одного миллимоля газа.

Тогда формула для расчета концентрации насыщенных паров бензола Cs будет иметь вид

C_s=MP_s/RT, (26)

где M — молекулярный вес данного вещества; P_s — упругость насыщенных паров данного вещества при 20С; Т— абсолютная температура; R— газовая постоянная (R=6,236^10⁴ мм рт. ст.см³ /градмоль).

Для заданных условий опыта значение концентрации насыщенных паров бензола

насыщенных паров четыреххлористого углерода