Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ

КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ, сжижение пара в капиллярах, щелях или порах в твердых телах. Происходит при условии смачивания жидкостью поверхности конденсации и вследствие пониженного давления насыщенного пара р над вогнутым мениском по сравнению с давлением насыщенного пара рs над плоской поверхностью жидкости при той же т-ре Т. Кол-во удерживаемой капиллярными силами жидкости зависит от радиуса кривизны r пов-сти раздела жидкость - пар согласно ур-нию Кельвина (см. Капиллярные явления):
302_321-7.jpg
где s - поверхностное (межфазное) натяжение, 302_321-8.jpg - молярный объем жидкости, R - газовая постоянная. Предельное кол-во жидкости достигается при р = ps, что отвечает плоской пов-сти раздела (заполнение всех пор жидкостью) или пов-сти катеноида. Капиллярной конденсации предшествует адсорбция пара на пов-сти конденсации. Капиллярная конденсация начинается при таком значении равновесного кол-ва адсорбировавшегося в-ва, при к-ром образуется мениск жидкости с радиусом кривизны r0 более 2-3 диаметров молекулы. Согласно ур-нию Кельвина, при этом p/ps / 0,2-0,3. В узких порах на величину r0 влияет наличие адсорбц. пленок, расхождение а и 302_321-9.jpg с табличными значениями, а также искажение формы мениска полем поверхностных сил. Для микропор (r0 [ 1 нм) ур-ние Кельвина неприменимо; поглощение пара микропорами аналогично р-рению газа конденсир. телами. Сложность конфигурации порового пространства м. б. причиной капиллярного гистерезиса, проявляющегося в том, что кол-во удерживаемой жидкости зависит не только от значения p/ps, но и от того, достигнуто ли данное состояние в ходе конденсации пара (кривая 1 на рис. ) или же в ходе испарения жидкости (кривая 2).
302_321-10.jpg
Изотерма адсорбции в капиллярах и петля капиллярного гистерезиса. 1 и 2 - кривые конденсации пара и испарения жидкости соответственно.

Одно из этих состояний, а именно отвечающее большему массосодержанию (кривая 2), является метастабильным. Капиллярный гистерезис наблюдается обычно, если поры имеют форму бутылок или четок вследствие блокировки узкими перешейками жидкости, содержащейся в расширенной части пор, а также в случае цилиндрич. пор, если образование конденсата происходит в результате утолщения и послед. смыкания адсорбц. пленок. Опорожнение таких пор начинается при более низком давлении пара, чем заполнение. Для расчета изотерм капиллярной конденсации используют модельные системы - ансамбли цилиндрич. или щелевых пор разл. размеров, решеточные системы, а также упаковки из частиц правильной формы. Обычно ур-ния капиллярной конденсации используют для решения обратной задачи: определения размеров пор и их распределения по размерам на основании изотерм опорожнения пор, с привлечением модельных представлений о геометрии порового пространства. Капиллярная конденсация может наблюдаться не только в системах жидкость -пар, но и в заполняющих пористое тело бинарных жидких смесях вблизи критич. точек смешения, а также в промерзающих пористых телах при наличии прослоек незамерзающей воды на внутр. пов-сти пор. Капиллярную конденсацию используют для улавливания паров пористыми сорбентами. Большую роль капиллярная конденсация играет также в процессах сушки, удерживания влаги почвами, строит. и др. пористыми материалами. При p/ps < 1 отрицат. капиллярное давление может удерживать вместе смачиваемые жидкостью частицы, обеспечивая прочность таких структур. В случае несвязных пористых тел возможна их объемная деформация под действием капиллярных сил - т. наз. капиллярная контракция. Так, рост капиллярного давления является причиной значит. усадки таких пористых тел при высушивании. Капиллярная конденсация может быть причиной прилипания частиц пыли к твердым пов-стям, разрушения пористых тел при замораживании сконденсир. жидкости в порах. Для уменьшения эффекта капиллярной конденсации используют лиофобизацию пов-сти пористых тел. Лит.: Адамcон А., Физическая химия поверхностей, пер. с англ., М., 1979; Современная теория капиллярности. Л., 1980; Хейфец Л. И., Неймарк А. В., Многофазные процессы в пористых средах, М., 1982; Дерягин Б. В., Чураев Н. В.. Муллер В. М., Поверхностные сапы, М., 1985 Н. В.Чураев.


===
Исп. литература для статьи «КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ»: нет данных

Страница «КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн