Раздельное определение объемов микро- и мезопор

При адсорбции пара на пористом адсорбенте в начальные моменты, когда относительное давление паров мало, процесс идет обратимо до тех пор, пока на поверхности не образуется адсорбционная пленка определенной толщины. При этом микропоры заполняются жидким адсорбатом объемно. При повышении относительного давления начинается необратимый процесс капиллярной конденсации (рис.1. 3):

Рис.1.3. Объемное заполнение микропор (а) и стадии капиллярной конденсации (б, в).

В ходе капиллярной конденсации объемно заполняются мезопоры. Макропоры при адсорбции и капиллярной конденсации объемно не заполняются; поверхность их мала и адсорбированная на ней пленка не имеет большого объема, которым можно пренебречь. Поэтому можно считать, что объем жидкого адсорбата при P/P_S = 1 соответствует предельному суммарному объему микро- и мезопор V_Σ. Суммарный объем микро- и мезопор может быть рассчитан по уравнению:

(1.17)

где V – объем одного моля адсорбата (м³/моль); a_S – максимальная величина адсорбции при P/Ps = 1, моль/г.

Объемы микро- и мезопор находят по приближенному уравнению, предложенному Цицишвилли:

(1.18)

(1.19)

где К – коэффициент, показывающий из скольких слоев состоит адсорбционная пленка к моменту начала гистерезиса; Vo – объем мономолекулярного слоя площадью в 1 м², (м³). Для приближенных расчетов предполагают, что К = 1. Тогда

где l – толщина адсорбционной пленки при мономолекулярном заполнении поверхности адсорбента адсорбатом, м:

(1.20)

где V – объем одного моля адсорбата (м³/моль); Sск – удельная поверхность скелета адсорбента, (м²/г).