吸附劑的物理性質(zhì)
發(fā)布日期:2015-05-19 來(lái)源:貝士德儀器 點(diǎn)擊量:3305
吸附劑的良好吸附性能是由于它具有密集的細(xì)孔構(gòu)造,。與吸附劑細(xì)孔有關(guān)的物理性能有:
a.孔容(VP):吸附劑中微孔的容積稱為孔容,,通常以單位重量吸附劑中吸附劑微孔的容積來(lái)表示(cm3/g).孔容是吸附劑的有效體積,,它是用飽和吸附量推算出來(lái)的值,,也就是吸附劑能容納吸附質(zhì)的體積,,所以孔容以大為好,。吸附劑的孔體積(Vk)不一定等于孔容(VP),,吸附劑中的微孔才有吸附作用,,所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的體積,,一般要比VP大,。
b.比表面積:即單位重量吸附劑所具有的表面積,常用單位是m2/g,。吸附劑表面積每克有數(shù)百至千余平方米,。吸附劑的表面積主要是微孔孔壁的表面,吸附劑外表面是很小的,。
c.孔徑與孔徑分布:在吸附劑內(nèi),,孔的形狀極不規(guī)則,孔隙大小也各不相同,。直徑在數(shù)埃(A0)至數(shù)十埃的孔稱為細(xì)孔,,直徑在數(shù)百埃以上的孔稱為粗孔。細(xì)孔愈多,,則孔容愈大,,比表面也大,有利于吸附質(zhì)的吸附,。粗孔的作用是提供吸附質(zhì)分子進(jìn)入吸附劑的通路,。粗孔和細(xì)孔的關(guān)系就像大街和小巷一樣,,外來(lái)分子通過(guò)粗孔才能迅速到達(dá)吸附劑的深處。所以粗孔也應(yīng)占有適當(dāng)?shù)谋壤??;钚蕴亢凸枘z之類的吸附劑中粗孔和細(xì)孔是在制造過(guò)程中形成的。沸石分子篩在合成時(shí)形成直徑為數(shù)微米的晶體,,其中只有均勻的細(xì)孔,,成型時(shí)才形成晶體與晶體之間的粗孔。
孔徑分布是表示孔徑大小與之對(duì)應(yīng)的孔體積的關(guān)系,。由此來(lái)表征吸附劑的孔特性,。
d.表觀重度(dl):又稱視重度。
吸附劑顆粒的體積(Vl)由兩部分組成:固體骨架的體積(Vg)和孔體積(Vk),,即:Vl= Vg+ Vk
表觀重度就是吸附顆粒的本身重量(D)與其所占有的體積(Vl)之比,。
吸附劑的孔體積(Vk)不一定等于孔容(VP),吸附劑中的微孔才有作用,,所以VP中不包括粗孔,。而Vk中包括了所有孔的體積,一般要比VP大,。
e.真實(shí)重度(dg):又稱真重度或吸附劑固體的重度,,即吸附劑顆粒的重量(D)與固體骨架的體積Vg之比。
假設(shè)吸附顆粒重量以一克為基準(zhǔn),,根據(jù)表觀重度和真實(shí)重度的定義則:
dl==l/Vl,; dg=l/Vg
于是吸附劑的孔體積為:Vk=l/dl–l/dg
f.堆積重度(db):又稱填充重度,即單位體積內(nèi)所填充的吸附劑重量,。此體積中還包括有吸附顆粒之間的空隙,,堆積重度是計(jì)算吸附床容積的重要參數(shù)。
以上的重度單位常用g/cm3,、kg/l,、kg/m3表示。
g.孔隙率(εk):即吸附顆粒內(nèi)的孔體積與顆粒體積之比,。
εk=Vk/(Vg+Vk)=(dg-dl)/ dg=1-dl/dg
h.空隙率(ε):即吸附顆粒之間的空隙與整個(gè)吸附劑堆積體積之比,。
ε=(Vb-Vl)/Vb=(dl-db)/dl=1-db/dl