Файл: Паничкина, В. В. Методы контроля дисперсности и удельной поверхности металлических порошков.pdf

Рис, 34. Изотермы адсорбции окиси углерода

и водорода при20°С

на образце дважды промотированного (4 % А1г 0 3 ,

2 % К2 0 ) железно­

го катализатора,

ла окиси углерода должна быть связана с одним атомом железа по

,,

со

.

линейному типу связи

Такой же тип связи характерен, по-ввдимому, и для метода

Эммота и Скоу

1,65 и 2,48), Однако расхождения между ве­

Номер об­

*т»

яо/*т

s ,

S *

% отклоне

разца

ммоль/г

2

ния st e/s

ммоль/г

М /г

1

0 , 0 1 1

0,0056

0,506

1,08

0,99

8

2

0,013

0,0075

0,577

1,26

1,28

2

3

0,0091

0,0062

0 , 6 8 6

0 , 8 8

1,06

16

4

0,00886

0,00557

0,63

0,865

0,94

8

Б

0 , 0 1 1 2

0,0050

0,53

1,09

1 , 0 1

7

Fe Z поверхность образца, ^рассчитанная по хемосорбции оки-

си углерода.

Обозначения в табл.

1 1 те

же,

что

и в табл, 1 0 .

Согласно данным, приведенным в табл. 1

1

,

среднее

значение

величины физически адсорбированного в

монослое азота,

отнесен­

ное к 1 г катализатора, равно 0,0106 ммоль, а среднее значение

для хемосорбированной окиси углерода -

0,006

ммоль. Зная

коли­

чество

хемосорбированной окиси углерода асо

,

монослойное

пок­

рытие

азотом

всей поверхности

и площадку, занимаемую физи­

чески

адсорбированной при температуре -1Ѳ5°С

молекулой

азота

, можно рассчитать эффективную площадку для молекулы

CO(Zco) , хемосорбированной на поверхности железа при темпера­

туре 20°С

Z/Vz

= 28,6 А 2

Ой- О

^са

аС0

Г л а в а

1У

ность

частиц без учета их шероховатости и тупиковой пористости,

поэтому величина

Sa

всегда меньше ^БЭТ*

Зная величину

^ и

предполагая, что

частицы шарообразны, можно рассчитать некоторый

средний размер частиц по формуле

где р

- плотность вещества порошка»

Величина 1 тем

ближе к истинному размеру

частиц,

чем

мень­

ше полицисперсность порошка и правильнее форма частиц.

Различия в методиках проведения анализа

и расчета

приводят

к разным значениям величин поверхностей, найденных по.

газопро­

ницаемости, !даже

на одном и том же порошке.

Поэтому следует

очень осторожно сравнивать абсолютные значения

S0 , полученные

разными методами,

В таких случаях следует учитывать

возможнос­

где

Ол -

пористость;

Вд - удельная

поверхность твердой

части по­

ристого

тела;

К -

константа Козени - коэффициент газопроницае­

мости, основанный на градиенте концентрации газа.

Из опытов с потоком жидкости через грубопористые среды бы­

ло определено,

что

значение К равно

S + 0,5. Тогда

S° " VU-â-)zSB#

*

(%'$)

При фильтрации газа общий потокскладывается из двух пото­

ков - вязкого

4/ß

и диффузионного

Уд.

Последний наблюдается

при больших разряжениях,

когда Л » c f (А -

длина свободного пробе­

га газовых молекул,

с( -

диаметр капилляра),

В первом приближе­

нии

диффузионный лоток равен

потоку скольжения & .

Скольжение

газа наблюдается вдоль стенок капилляра,

а

сохраняется посто­

янным во всей области давлений /74/.

Вязкий поток обычно нам­

ного больше потока скольжения, но при

А

,

соизмеримой

с величи­

ной

U , становится соизмеримым с

£fc

»

Это

может быть записа­

но общим

выражением для потока

*

•-«п

„

cP3

’

Р Д Р

..

,

+В

— ггт

------- Ро/16/сек-йМ 2 ,

S*tpR T

где

Л Р,Р -перепад

и среднее давление

на образца;

I

-

длина об­

разца;

/И,Д,Т- молекулярный

вес,

газовая

постоянная

и темпера­

тура соответственно.

Коэффициенты А и В могут быть выражены через структурные

параметры пористого

тела

/I 1 2

7

л -

3

'

А . .

г.

/

_

і .

к -

kfb

1

" *

*

где

константа Козени

из /ІУ .2/;

<^ -

параметр, учитывающий

взаимодействие

молекул газа со стенкой пор; I

кіг

к0

-

факторы

формы пор для потока скольжении и вязкого потока;

ѣ -

фактор

изволистости, учитывающий длину поровых каналов,

В работе /1127

показано, что для тонких порошков величина -jr^- равна 0,45,

При стационарном режиме течение газа через пористый обра­

зец чаще

всего

доминирует одна из. составляющих потока,

и тогда.