Определение величины удельной поверхности скелета по методу БЭТ

Удельной поверхностью скелета (Sск.) пористого высокодисперсного тела называется суммарная поверхность дисперсных частиц, включая поверхность всех пор, отнесенная к массе адсорбента.

Для вычисления величины удельной поверхности по данным изотермы адсорбции какого-либо пара чаще всего применяется уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров, предложенное Брунауэром, Эмметом и Теллером (БЭТ):

(1.9)

где а - равновесная удельная величина адсорбции (в моль/г), при каком-то равновесном относительном давлении пара P/P_S; a_m - емкость мономолекулярного слоя (в моль/г); С – энергетическая константа.

Для нахождения емкости мономолекулярного слоя a_m по четырем первым точкам изотермы адсорбции, находящихся в пределах относительных давлений P/P_S = 0,05 – 0,31, рассчитывают величины , необходимые для построения прямой .

По полученным данным строят график зависимости (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Изотерма адсорбции пара по БЭТ в линейной форме.

Прямая линия отсекает по оси ординат отрезок α. Расстояние от прямой до оси абсцисс при P/P_S = 0,2 обозначим через β. Согласно уравнению БЭТ в линейной форме:

, .

Решая систему данных уравнений относительно a_m и С, получим:

(1.10)

(1.11)

Найдя емкость мономолекулярного слоя, можно рассчитать величину удельной поверхности Sск. по уравнению:

(1.12)

где a_m – емкость мономолекулярного слоя (моль/г); N_A – число Авогадро;

q – площадь, занимаемая одной молекулой адсорбата.