Wyniki 11-18 spośród 18 dla zapytania: authorDesc:"JERZY CHOMA"

Adsorpcyjne właściwości mikroporowatych struktur aktywowanych włókien węglowych DOI:

Czytaj za darmo! »

Na podstawie doświadczalnych izoterm adsorpcji azotu i benzenu scharakteryzowano za pomocą równań Dubinina-Raduśkievica i Jarońca-Chomy adsorpcyjne właściwości aktywowanych włókien węglowych. Przedstawiono (analitycznie i graficznie) funkcje charakteryzujące strukturalną i energetyczną niejednorodność mikroporów tych stosunkowo nowych adsorbentów węglowych. Funkcje te znacznie wzbogacają charakterystykę adsorpcyjnych właściwości badanych materiałów. Umożliwiają one m.in. ilościowe określenie zmian adsorpcyjnych właściwości aktywowanych włókien węglowych w stosunku do różnych adsorbatów. Aktywowane włókna węglowe są stosunkowo nowymi i atrakcyjnymi adsorbentami węglowymi. Jednakże produkcja tych wysoko wydajnych adsorbentów wykluczających lub minimalizujących opory przenoszenia masy oraz charakteryzujących się dobrymi adsorpcyjnymi właściwościami jest trudnym zadaniem technologicznym. Węglowe adsorbenty mogą być stosowane w rozmaitych formach tekstylnych lub w postaci nietkanego materiału o małym oporze hydrodynamicznym. Umożliwia to użycie cienkich warstw adsorpcyjnych do oczyszczania szybko przepływającego strumienia gazu lub cieczy11. Aktywowane włókna węglowe są coraz powszechniej wykorzystywane w filtrach powietrza2’, maskach przeciwgazowych3*, klimatyzatorach powietrza2’ i w urządzeniach do uzdatniania wody2'31. Pojemność adsorpcyjna filtrów papierosowych z aktywowanych włókien węglowych4’ jest znacznie większa niż pojemność filtrów wytworzonych z octanu celulozy. Z aktywowanych włókien węglowych produkuje się także odzież ochronną używaną w fabrykach chemicznych w skrajnie szkodliwych warunkach2'5’. Włókna te - jak wynika z doniesień zawartych w literaturze - są bardzo obiecujące jako nośniki katalizatorów3 T 5 , 6 1 (platyny, palladu, rutenu i rodu) osadzanych w postaci metalicznej lub w postaci związków chemicznych. Właściwe użycie aktywowanych włókien węglowych - np. do oczyszczania [...]

Chromatograficzne badanie właściwości węgla aktywnego DOI:

Czytaj za darmo! »

Metodą chromatograficzną wyznaczono izotermy adsorpcji kilku polarnych i niepolarnych związków na powierzchni czterech rodzajów węgla aktywnego, w różnych tempefaturach. Wyniki porównano z wynikami otrzymanymi statyczną metodą wagową. Na podstawie izoterm adsorpcji obliczono wartości entropii i ciepła adsorpcji oraz porównano je z wartościami ciepła adsorpcji uzyskanymi z pomiarów kalorymetrycznych. Najbardziej zbliżone wyniki uzyskano dla sorbentów o słabo rozwiniętej strukturze mikroporów. W przyrodzie wiele procesów przebiega na powierzchni rozdziału faz. Poznanie tego rodzaju procesów nabiera w ostatnich latach dużego znaczenia w badaniach prowadzonych w wielu dyscyplinach przyrodniczych, szczególnie w chemii i biochemii. Wśród zjawisk powierzchniowych, ze względów praktycznych i teoretycznych, można wyróżnić adsorpcję i katalizę heterogeniczną1}. W celu dokładnego wyjaśnienia mechanizmów poszczególnych procesów zachodzących na powierzchni adsorbentów i katalizatorów, należy dobrze określić właściwości powierzchniowe tych materiałów: wielkość powierzchni i strukturę porów, izotermy adsorpcji oraz termodynamiczne funkcje adsorpcji. Można tego dokonać, stosując znane i szeroko rozpowszechnione metody statyczne charakteryzujące się dość dużą dokładnością. Poważną ich wadą jest jednak czasochłonność wykonywania pomiarów. Znacznie szybszą metodą badania adsorbentów jest chromatografia gazowa. Możliwość zastosowania jej do badań fizykochemicznych wynika z tego, że rozdział chromatograficzny jest uzależniony od właściwości i fizykochemicznych oddziaływań wypełnienia (np. adsorbentu lub katalizatora) z różnymi substancjami. Na przebieg procesu wpływają wszystkie składniki układu chromatograficznego, ale zasadniczą rolę odgrywa rodzaj wypełnienia kolumny2,3). Dlatego jego właściwości muszą być badane szczególnie dokładnie. Dzięki pomiarom chromatograficznym można wyznaczyć podstawowe wielkości fizykochemiczne charakteryzujące adso[...]

Właściwości adsorpcyjne mikroporowatych struktur węgli aktywnych DOI:

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono nowe, proste równanie izotermy adsorpcji par i gazów dla mikroporowatych węgli aktywnych. Omówiono metody i podano ogólne zależności umożliwiające charakteryzowanie adsorbentów za pomocą funkcji rozkładu energii adsorpcji X (U) i Xmi(U) oraz funkcji rozkładu mikroporów według ich liniowych wymiarów G(x). Przytoczono wyniki obliczeń dla rzeczywistych układów adsorpcyjnych węgiel aktywny-benzen. Niezwykle istotną rolę w rozwiązywaniu współczesnych problemów dotyczących ochrony środowiska naturalnego odgrywają węgle aktywne1*, które są powszechnie stosowane w procesach adsorpcji. Należy nadmienić, że efektywność przebiegu kolejno po sobie następujących aktów adsorpcyjnych i desorpcyjnych, zachodzących na powierzchni granicy faz ciało stałe - gaz (ciecz), zależy przede wszystkim od parametrów struktury porowatej węgli aktywnych. Dlatego niezbędna jest znajomość stale rozwijającej się teorii adsorpcji, w szczególności dotyczącej mikroporowatych adsorbentów węglowych. Interesujące więc wydaje się poszukiwanie nowych sposobów opisu struktury mikroporowatej umożliwiających dokładniejsze poznanie właściwości węgli aktywnych. Celem niniejszej pracy było przedstawienie nowych metod oceny właściwości adsorpcyjnych węgli aktywnych z punktu widzenia ich niejednorodnych struktur mikroporowatych. Przytoczone obliczenia wykonane na podstawie doświadczalnych izoterm adsorpcji dla węgli aktywnych ułatwiają przeprowadzenie rozważań teoretycznych i dobrze ilustrują sens fizyczny omawianych zależności. teczną do tego celu, jest stosowanie eksponencjalnego równania adsorp- Teoria, wyniki i dyskusja cji3): a = exp ■ i Z= 0 B*A‘ U) Mikroporowata struktura większości węgli aktywnych jest złożona1*. Niejednorodność tej struktury decyduje o właściwościach adsorpcyjnych węgli aktywnych i może być opisana za pomocą różnych funkcji rozkładu, które zależą od wielkości związanych - pośrednio lub bezpośrednio - z wymiarami mikropor[...]

Charakterystyka właściwości adsorpcyjnych niejednorodnych mikroporowatych węgli aktywnych na podstawie adsorpcji argonu i azotu DOI:

Czytaj za darmo! »

Opierając się na doświadczalnych izotermach adsorpcji argonu i azotu dla węgli aktywnych o zróżnicowanej strukturze porowatej, omówiono nową metodę charakteryzowania właściwości adsorpcyjnych tych węgli. Przedstawiono proste równanie globalnej izotermy adsorpcji. Podano zależności potrzebne do obliczenia funkcji rozkładu mikroporów F(B) i X(A) oraz równania opisujące entalpię i entropię w procesie adsorpcji. Jednym z ważnych zagadnień w badaniach struktury porowatej przemysłowych węgli aktywnych jest dobór adsorbatu stosowanego do penetracji przestrzeni adsorpcyjnych1}. Chociaż do tego celu powszechnie stosuje się benzen, to jednak dość często wykorzystuje się również inne gazy lub pary, w tym argon i azot2). Pojawiające się w ciągu ostatnich lat nowe koncepcje opisu niejednorodności strukturalnych mikroporowatych węgli aktywnych3* stwarzają nowe możliwości charakteryzowania ich pod względem właściwości adsorpcyjnych. Nowe rozwiązania teoretyczne umożliwiają nie tylko opis mikroporowatej struktury tych węgli, lecz również szczegółową analizę energetyczną procesu adsorpcyjnego dla różnych, praktycznie stosowanych układów adsorbent-adsorbat. Dość obszerny materiał teoretyczny4) nie został jeszcze w pełni zweryfikowany doświadczalnie, a proponowane w literaturze rozwią- *' Fotourafie Autoróu zamieściliśmy w nr. 1/88 (red.). Doc. dr hab. Peter BRAUER w roku 1963 ukończył Uniwersytet im. F. Schillera w Jenie (NRD). Jest docentem w Zakładzie Chemii Fizycznej Uniwersytetu K. Marksa w Lipsku. Specjalność - termodynamika zjawisk powierzchniowych i adsorpcja. zania zachęcają badaczy do stosowania nowych metod w laboratoriach przemysłowych. Celem niniejszej pracy jest przedstawieni[...]

Badanie energetycznej niejednorodności aktywnych włókien węglowych modyfikowanych związkami miedzi i żelaza

Czytaj za darmo! »

Niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu wykorzystano do badania energetycznej niejednorodności i mikroporowatości aktywnych włókien węglowych otrzymanych z celulozy i paku - zarówno nie modyfikowanych, jak i modyfikowanych za pomocą wodorotlenku miedzi (II) i uwodnionego tlenku żelaza (III). Energetyczną niejednorodność tych materiałów charakteryzowano, stosując funkcję rozkładu potencj[...]

Wpływ stopnia utlenienia powierzchni węgla aktywnego na właściwości użytkowe sorbentów chromowo-miedziowych DOI:

Czytaj za darmo! »

Przeprowadzono modyfikację chemiczną powierzchni węgla aktywnego A-2 stosowanego jako nośnik dodatków chemisorpcyjno- -katalitycznych. Określono wpływ tej modyfikacji na właściwości katalityczne i adsorpcyjne uzyskanego sorbentu. Stwierdzono, że utlenianie powierzchni węgla aktywnego polepsza właściwości ochronne otrzymanego z niego sorbentu chromowo-miedziowego. Chromowo-miedziowe sorbenty węglowe są powszechnie stosowane w technice ochrony dróg oddechowych. Produkowane na skalę przemysłową stanowią obecnie najlepszy środek zabezpieczający organizm człowieka przed trudno sorbującymi się substancjami toksycznymi, niemniej jednak wciąż podejmowane są próby badawcze mające na celu poprawę właściwości tych sorbentów. Chemiczna budowa powierzchni węgli aktywnych wpływa w znacznym stopniu na ich właściwości adsorpcyjne, elektrochemiczne, katali- PRZEMYSŁ CHEMICZNY ' IQ 66/1 (1987) % tyczne, kwasowo-zasadowe, utleniająco-redukujące, hydrofilowo-hydrofobowe i inne14' 8*. O chemicznej naturze powierzchni węgli aktywnych w głównym stopniu decydują rodzaj, ilość i sposób związania z nią różnych heteroatomów, takich jak: tlen, wodór, azot, siarka, chlor i inne. Heteroatomy mogą być związane z atomami węgla stanowiącymi naroża i krawędzie krystalitów bądź znajdującymi się w przestrzeni międzykrystalitowej. Tworzą one z powierzchniowymi atomami węgla różnego rodzaju grupy funkcyjne, które są analogiczne do występujących w typowych związkach organicznych i reagują w sposób podobny z wieloma odczynnikami chemicznymi. Najistotniejsze znaczenie mają powierzchniowe połączenia węgla z tlenem i wodorem. Tlen związany chemicznie z węglem aktywnym pokrywa zazwyczaj od kilku do kilkudziesięciu procent jego powierzchni. Znaczną część połączeń tlenowych można uznać za zdefiniowane związki chemiczne. Według van der Plasa2* ok. 90% tlenu związanego z powierzchnią węgla aktywnego występuje w postaci połączeń mających charakter określonych grup funkcyj[...]

Charakterystyka mikroporowatej struktury węgli aktywnych na podstawie adsorpcji substancji organicznych i nieorganicznych z fazy gazowej DOI:

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono doświadczalne izotermy adsorpcji dwutlenku węgla (w temp. 273 K), azotu (77 K), benzenu (298 K) i 2,2-dimetylobutanu (298 K) na powierzchni próbek węgli aktywnych otrzymanych w różnych warunkach karbonizacji i aktywacji. Do opisu jednorodnych mikroporowatych struktur węgli aktywnych zastosowano klasyczne równanie izotermy adsorpcji Dubinina-Raduśkievica. Pokazano wpływ rodzaju adsorbowanej substancji na wartości i parametrów tego równania: granicznej objętości przestrzeni adsorpcyjnej mikroporów W" i parametru strukturalnego B. Przedstawiono sposób analitycznego opisu oddziaływań między adsorbentem i ądsorbatem za pomocą funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego X(A). Złożoność i nieuporządkowanie mikroporowatej struktury węgli aktywnych, której pory mają liniowe wymiary porównywalne z wymiarami adsorbowanych cząsteczek, znacznie utrudniają interpretację zachodzących w niej zjawisk adsorpcyjnych. W mikroporach o liniowych wymiarach mniejszych niż 2 nm11 cząsteczki par i gazów są silnie adsorbowane już pod niskim ciśnieniem w wyniku zwiększenia potencjału adsorpcyjnego wskutek częściowego nakładania się pól sił adsorpcyjnych naprzeciwległych ścianek mikroporów. W niskiej temperaturze prowadzenia procesu adsorpcyjnego zwężanie się dróg transportowych w mikroporach wywołuje aktywowane efekty dyfuzyjne - cząsteczki adsorbatu nie mają wystarczającej energii do penetrowania całej przestrzeni mikroporów. Zjawisko to utrudnia badanie adsorpcji N2 w temp. 77 K. Mikroporowate węgle aktywne mogą wykazywać właściwości sit molekularnych - selektywnie adsorbować małe cząsteczki w bardzo wąskich porach. Właściwości te można wykorzystać do rozdzielania mieszanin gazowych (np. tlenu i azotu z powietrza) metodą adsorpcji z rytmicznymi zmianami ciśnienia (PSA). Ponieważ węgle aktywne są adsorbentami o bardzo dużym znaczeniu przemysłowym2*, powszechnie stosowanymi w badaniach naukowych, zatem niezbędna jest ich wielostronna i szcz[...]

Teoretyczna ocena adsorpcyjnych właściwości węgla aktywnego w stosunku do toksycznych substancji fosforoorganicznych DOI:

Czytaj za darmo! »

Na podstawie doświadczalnych izoterm adsorpcji benzenu przedstawiono teoretyczną analizę właściwości adsorpcyjnych węgla aktywnego w stosunku do toksycznych substancji fosforoorganicznych. Posłużono się rozwiązaniami zaczerpniętymi z teorii o objętościowym zapełnianiu mikroporów, rozwiniętej dla niejednorodnych, mikroporowatych adsorbentów. Wyznaczono izotermy adsorpcji niektórych substancji fosforoorganicznych na powierzchni próbek węgla aktywnego o mikroporowatej strukturze. Eksperymentalne badanie adsorpcyjnych właściwości węgla aktywnego w stosunku do toksycznych substancji fosforoorganicznych jest zadaniem trudnym i niebezpiecznym. W związku z tym podejmuje się próby opracowania metody umożliwiającej przewidywanie adsorpcyjnych właściwości węgla aktywnego w stosunku do wspomnianych substancji trujących na podstawie adsorpcji substancji znacznie mniej toksycznych, np. benzenu. Właściwości tego adsorbatu przyjmuje się jako standardowe, szczególnie w wypadku wyznaczenia izoterm adsorpcji na powierzchni węgla aktywnegoX). W celu określenia adsorpcyjnych właściwości analizowanego węgla aktywnego w stosunku do wybranego adsorbatu fosforoorganicznego należy precyzyjnie scharakteryzować strukturę porowatą tego węgla, determinującą wspomniane właściwości. Charakterystykę tę można uzyskać na podstawie doświadczalnej izotermy adsorpcji par benzenu na badanym adsorbencie węglowym, wykorzystując najnowsze osiągnięcia teorii o objętościowym zapełnianiu mikroporów w strukturach niejednorodnych2). W ogólnym przypadku wyznaczona doświadczalnie ilość zaadsorbowanej substancji przypadająca na jednostkę masy węgla aktywnego (a dośw) Jest sumą adsorpcji: w mikroporach (ami), w mezoporach (ame) i na powierzchni makroporów (ama): Om w = ami + ame + ama (1) Zgodnie z ostatnimi zaleceniami Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC)3) mikroporami są nazywane pory o promieniu mniejszym niż 2 nm, mezoporami - pory o promieniu większy[...]

« Poprzednia strona  Strona 2