Твардовский, А.В. (2025) Адсорбционная деформация Na-монтмориллонита при взаимодействии с парами метанола. Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов (17). С. 293-299.
![[thumbnail of file-293-299.pdf]](https://eprints.tversu.ru/style/images/fileicons/application_pdf.png "file-293-299.pdf") |
PDF
- Опубликованная версия
1MB |
Абстракт
Классические представления об адсорбционном процессе всегда исходили из того, что адсорбент при взаимодействии с газами или парами остается инертным и не изменяет своих размеров. Его роль сводится лишь к тому, чтобы создавать адсорбционное поле, куда попадают молекулы адсорбтива. Именно, на основе этого принципа, были выведены известные адсорбционные уравнения Генри, Лэнгмюра, Фаулера – Гуггенгейма, Брунауэра – Эмметта – Теллера и прочие. Однако, современные экспериментальные исследования показывают, что адсорбенты в адсорбционном процессе деформируются. Этот факт существенно изменяет всю картину рассмотрения данного явления. Например, при изменении геометрических размеров пор адсорбента при деформации последнего серьезно изменяется адсорбционное поле, в которое попадают молекулы адсорбтива. И это влияет на величину калориметрической теплоты адсорбции, снимаемой во время исследований. Таким образом, адсорбент является равноправным участником процесса адсорбции наряду с адсорбтивом, и адсорбционную систему следует рассматривать как двухкомпонентную. В связи с этим при проведении адсорбционных исследований необходим комплексный подход, включающий снятие изотерм, измерение калориметрических теплот адсорбции, а также проведение дилатометрических экспериментов по изучению адсорбционной деформации адсорбентов. Такой комплексный подход был применен для системы Na-монтмориллонит – пары метанола. Дифференциальная теплота и изотерма адсорбции при Т = 293 К были получены с помощью микрокалориметра Кальве типа и микровесов Мак-Бена-Бакра. Измерение деформаций адсорбента проводилось с помощью высокочувствительного дилатометра. Основной частью этого дилатометра был линейный дифференциальный трансформатор, сердечник которого был связан с адсорбентом посредством стержня. Любые изменения геометрических размеров адсорбента изменяли положение сердечника в трансформаторе, что влияло на сигнал, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора. Имея калибровку дилатометра, определялась адсорбционная деформация адсорбента. Такой комплексный подход позволил существенно детализировать описание адсорбционного процесса для данной изученной системы
Абстракт (англ.)
Classical ideas about the adsorption process have always been based on the fact that the adsorbent remains inert and does not change its size when interacting with gases or vapors. Its role is limited to creating an adsorption field where the adsorbate molecules fall. It is on the basis of this principle that the well-known adsorption equations of Henry, Langmuir, Fowler-Guggenheim, Brunauer-Emmett-Teller and others were derived. However, modern experimental studies show that adsorbents are deformed in the adsorption process. This fact significantly changes the entire picture of the consideration of this phenomenon. For example, when the geometric dimensions of the pores of the adsorbent change during deformation of the latter, the adsorption field into which the adsorbate molecules fall changes significantly. And this affects the value of the calorimetric heat of adsorption registered during the studies. Thus, the adsorbent is an equal participant in the adsorption process along with the adsorptive, and the adsorption system should be considered as a two-component one. In this regard, when conducting adsorption studies, a comprehensive approach is needed, including taking isotherms, measuring calorimetric heats of adsorption, and conducting dilatometric experiments to study the adsorption deformation of adsorbents. Such a comprehensive approach was used for the Na-montmorillonite – methanol vapor system. The differential heat and adsorption isotherm at T = 293 K were obtained using a Calvet-type microcalorimeter and a McBain-Bakr microbalance. The adsorbent deformations were measured using a highly sensitive dilatometer. The main part of this dilatometer was a linear differential transformer, the core of which was connected to the adsorbent by means of a rod. Any changes in the geometric dimensions of the adsorbent changed the position of the core in the transformer, which affected the signal taken from the secondary winding of the transformer. Having calibrated the dilatometer, the adsorption deformation of the adsorbent was determined. Such a comprehensive approach allowed us to significantly detail the description of the adsorption process for the studied system
Repository Staff Only: item control page