Adszorpció labor beugró

Milyen kísérleti módszereket ismer a gázadszorpciós izotermák meghatározására? Mik a mért mennyiségek?

Statikus: volumetrikus (nyomást mérjük) és gravimetriás (adszorpció következtében bekövetkező tömegváltozást mérjük)

Dinamikus

Az adszorpciós többlet definíciója

Az adszorpciós többlet és az adszorbeált mennyiség kapcsolata

N^σ=N_s-c_gV_s=₀∫^Vs (c-c_g) dV

Ahol N^σ az adszorpciós többlet, N_s az adszorbeált réteg anyagtartalma, c_g az es-i gázfázis koncentrációja, V_s a határfelületi rétegtérfogat, c a gáz mindenkori koncentrációja az adszorbeált rétegben

Mikor hanyagolható el a többlet és a ténylegesen adszorbeált mennyiség közötti különbség?

N^σ=N_s-c_gV_s → N^σ≈N_s ha c_g elhanyagolhatóan kicsi

Mit nevezünk relatív nyomásnak?

p/p° Az egyensúlyi nyomás és a gáz T hőmérséklethez tartozó p° telítési nyomásának hányadosát

Csoportosítsa a pórusokat méretük szerint.

mikro- (<2nm), mezo- (2-50 nm) és makropórus (>50 nm)

Melyek a Langmuir-modell peremfeltételei?

A felület legyen energetikailag homogén, és az adszorpciós réteg egymolekulás vastagságú

Milyen relatív nyomás tartományban teljesülnek tipikusan ezek a feltételek?

A gőz kondenzációjától távol, azaz ha a rel. nyomás kicsi (p/p° << 0,05)

Melyek a BET-modell peremfeltételei?

A felület legyen energetikailag homogén.

Az első réteg kialakulása az adszorpciós hő felszabadulásával jár, az összes többi, a rétegszámtól függetlenül, az adszorbeátum kondenzációs hőjének felszabadulásával jár

Milyen relativ nyomás tartományban teljesülnek tipikusan ezek a feltételek?

p/p° > 0,05

Ismertesse a BET-egyenlet paramétereinek fizikai jelentését.

n_s=n_m(x/(1-x))*C/(1+(C-1)x) ahol x=p/p° és C=e^ΔHnet/RT (ΔH_net a nettó adszorpciós hő)

Mely izotermaalakok esetén vezethet célra a Langmuir-modell alkalmazása?

I. típus

Mely izotermák esetén vezethet célra a BET-modell alkalmazása?

II. és IV.

Milyen feltételezéssel konvertálható a monomolekulás (egymolekulás) szorpciós kapacitás fajlagos felületté?

Az egymolekulás réteget kialakító vmennyi molekula azonos helyet foglal el a felületen (S_BET=n_m*N_A*a_s)

Ismertesse a statikus volumetrikus gázadszorpciós mérés elvét

Adott adszorbens-adszorptívum pár esetén az adszorbeált anyagmenny. a gáztér p-ától és a T-től függ. Áll. V-ú, T hőmérsékletű térbe helyezzük a mintát, adott menny-ű gázt adagolunk a rsz-be. A nyomás a gáztv-ből számolható. A gáz egy része megkötődik, a szorpciós es. beállta után a mérhető nyomás így kisebb lesz. A kül-ből a megkötött gáz menny-e számítható.

Mutassa meg, hogy az adszorpció exoterm folyamat

Spontán folyamat, tehát ΔG=ΔH-TΔS < 0

Nagy szab-i fokú fluidum mol-k rendeződnek, így ΔS<0 és T>0, tehát ahhoz hogy ΔG<0 teljesüljön ΔH<0-nak is teljesülni kell, tehát a folyamat exoterm

Mi a Langmuir-egyenlet paramétereinek jelentése?

n_s=(n_m*K(p/p°))/(1+K(p/p°))

K az adszorpciós egyensúlyi állandó

p/p° a relatív nyomás

nm az egymolekulás kapacitás

ns az adszorbeált réteg anyagmennyisége

Miért kell hüteni az ipari szorpciós kolonnákat?

Mert az adszorpció exoterm, hűtés nélkül a rendszer felmelegedése rontja a megkötődés hatékonyságát

Milyen módon köti meg a szennyezőket az aktív szén?

A körny-ében lévő szabad mol-kkal a nagy felület miatt fellépő jelentős felületi többletE következtében másodlagos kötéseket létesít

Mi okozza az aktív szenek kiemelkedően jó szorpciós tulajdonságait?

Hierarchikus pórus-rendszere: tágabb (gyors anyagtranszport) és szűkebb pórusok (nagy fajl. felület) egyaránt

Mi a jódszám definíciója?

1 g szén által 0,05 M vizes jód-o-ból megkötött jód menny-e mg-ban, ha a szűrlet jódkoncentrációja 0,01 M

A jódszám szerepe az aktív szenek minősítésében

Az adszorbeálódott jód mennyiségéből (jódszám megadja) a fajl. felület számítható

Milyen tényezők befolyásolják a szűrlet jódkoncentrációját?

A kiindulási jódoldat konc. vagy a fázisarányok