|
|
|
Главная --> Справочник терминов Сорбционное равновесие Сорбционная способность наполнителя. Согласно взглядам академика П. А. Ребиндера активность наполнителя определяется сорбционной способностью и молекулярной природой наполнителя. При наличии у наполнителя сорбционной способности молекулы каучука определенным образом ориентируются относительно поверхности частиц наполнителя, образуя сольватные пленки. Пленки каучука, связанные адсорбционными силами с частицами наполнителя, обладают более высокой прочностью, чем остальной, так называемый объемный, каучук. Рентгенографические исследования вулканизата, наполненного газовой канальной сажей, при растяжении подтверждают наличие вблизи поверхности частиц наполнителя каучука, находящегося в особом ориентированном состоянии. Если полимер обладает высокой сорбпионной способностью по отношению к диффундирующему веществу, то последнее может накапливаться в пленке; при низкой сорбционной способности полимера диффундирующее вещество активно выделяется из пленки- Такая проницаемость носит селективный (избирательный) характер. Особенно это характерно при взаимодействии полимеров с парами органических жидкостей, в которых пленки, как правило, набухают. Озонирование, концентрация переки- Акрилонитрил — винил ацетат, ак- Газовая фаза, раствор, окисли- Атактический, изотактический Повышение сорбционной способности [170J ся на сорбционной способности ЭТ-1. Увеличение воды до Изучение сорбционной способности полимерных наполнителей по отношению повышение сорбционной способности полимера. Так, Понижение сорбционной способности при вытяжке по- Сорбционная способность древесины складывается из сорбци-онных способностей ее высокомолекулярных компонентов - целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина. По сорбционной способности по отношению к парам воды при 25°С древесину (ее сорбционная способность условно На сорбцию паров воды древесиной влияют химическое строение компонентов древесины, их надмолекулярная структура, а также ультраструктура клеточных стенок и анатомическое строение древесных тканей. Выделенные из древесины компоненты по сорбционной способности могут значительно отличаться от компонентов в древесине в зависимости от метода выделения. Выделенная из древесины целлюлоза набухает в воде в большей степени, чем сама древесина. Хорошие сорбционные свойства лигнины проявляют и по отношению к парам SO2, метанола и этанола, значительно хуже сорбируется бензол. Сушка при повышенных температурах (более 100°С) приводит к снижению сорбционной способности, в особенности для образцов с большим содержанием воды. Сорбция воды также уменьшается и при нагревании лигнинов с водой при 150°С. Если полимер обладает высокой сорбпионной способностью по отношению к диффундирующему веществу, то последнее может накапливаться в пленке; при низкой сорбционной способности полимера диффундирующее вещество активно выделяется из пленки. Такая проницаемость носит селективный (избирательный) характер. Особенно это характерно при взаимодействии полимеров с парами органических жидкостей, в которых пленки, как правило, набухают. Если процесс проникновения газа в полимер не осложнен силь-нь]М взаимодействием между ниъш и сорбционное равновесие устанавливается быстро, то скорость прохождения газа через плен* ку полимера в основном определяется скоростью диффузии. При этом поток газа в полимере описывается вторым законом Фикаг Сорбция неинертных паров всегда сопровождается набуханием полимера и протекает во времени, причем сорбционное равновесие достигается очень медленно. В ЖТХ применяют полярный адсорбент, тогда как подвижная фаза может быть как неполярной (пентан), так и очень полярной (спирты). Сорбционное равновесие определяется отношением полярностей подвижной фазы и растворенного вещества. Шкалу полярности можно установить эмпирическим путем, располагая растворители в порядке прочности их удерживания адсорбентом, например силикагелем. Более полярный растворитель будет вытеснять другой растворитель, стоящий ниже его в шкале полярности. Такая шкала получила название элюотропного ряда (табл. 23.6). Элюирующая сила растворителя (е°) — это характеристика полярности растворителя (силы растворителя) для жидкостно-твер-дой и адсорбционной хроматографии. Она основана на свободной энергии адсорбции на стандартной поверхности. За кинетикой и равновесием сорбции (или десорбции) паров обычно следят по изменению веса и используют кварцевые спиральные пружины. Растяжение пружины калибруется при различных навесках с точностью ±2 мкг. В вакуумированную камеру, поддерживаемую при постоянной температуре (+0,1°С), вносят известное количество растворителя, достаточное для поддержания определенного парциального давления (рис. 37.5). Последующее растяжение пружины измеряется как функция времени, отражая, кинетику сорбции. Сорбционное равновесие определяют исходя из В ЖТХ применяют полярный адсорбент, тогда как подвижная фаза может быть как неполярной (пентан), так и очень полярной (спирты). Сорбционное равновесие определяется отношением полярностей подвижной фазы и растворенного вещества. Шкалу полярности можно установить эмпирическим путем, располагая растворители в порядке прочности их удерживания адсорбентом, например силикагелем. Более полярный растворитель будет вытеснять другой растворитель, стоящий ниже его в шкале полярности. Такая шкала получила название элюотропного ряда (табл. 23.6). Элюирующая сила растворителя (е°)— это характеристика полярности растворителя (силы растворителя) для жидкостно-твер-дой и адсорбционной хроматографии. Она основана на свободной энергии адсорбции на стандартной поверхности. За кинетикой и равновесием сорбции (или десорбции) паров обычно следят по изменению веса и используют кварцевые спиральные пружины. Растяжение пружины калибруется при различных навесках с точностью ±2 мкг. В вакуумированную камеру, поддерживаемую при постоянной температуре (±0,ГС), вносят известное количество растворителя, достаточное для поддержания определенного парциального давления (рис. 37.5). Последующее растяжение пружины измеряется как функция времени, отражая кинетику сорбции. Сорбционное равновесие определяют исходя из Если процесс проникновения газа в полимер не осложнен сильным взаимодействием между ними и сорбционное равновесие устанавливается быстро, то скорость прохождения газа через пленку полимера в основном определяется скоростью диффузии. При этом поток газа в полимере описывается вторым законом Фика: Сорбция неинертных паров всегда сопровождается набуханием полимера и протекает во времени, причем сорбционное равновесие достигается очень медленно. Важнейшей характеристикой высушиваемого материала является сорбционное равновесие его с влажным воздухом. На рис. 3.1 приведены изотермы сорбции и десорбции паров воды на ПВХ-С-70, полученные статическим и динамическим (хроматографическим) методами [94]. На обоих графиках имеет место сорбционный гистерезис, типичный для капиллярно-пористых тел. Значительно более широкая петля гистерезиса, получающаяся по хроматографическим данным, объясняется присущей динамическому методу тенденцией к занижению равновесной влажности продукта при адсорбции и завышению при десорбции. Для расчетов процесса сушки необходимо иметь изотермы десорбции в достаточно широком интервале температур. В результате исследования сорбционных свойств большой группы полимерных материалов на основе винилхлорида и акрилатов предложено следующее уравнение для описания кривых десорбции в интервале относительной влажности воздуха ф от 0 до 1,0 [94]: 1,кДж/кг 100 О flTffl^Cf • 10 * кг/кг Рис. 3.2. Сорбционное равновесие и энергия связи влаги для ПВХ-С-70 при 20 "С (i), 40 °С (2), 60 "С (3) и 80 °С (4) Для расчета процесса адсорбции необходимы данные по сорбцион-ному равновесию между адсорбтивом и адсорбентом, для описания которого известно много уравнений, полученных на основе различных теорий адсорбции: химической, потенциальной и др. Наиболее точно описывает сорбционное равновесие и применяется для высокопористых силикагелей и активных углей уравнение М.М.Дубинина и Л.В.Радушкевича, полученное на основе потенциальной теории Поля-ни и разработанной ими теории объемного заполнения микропор [26]:  Снижается прочность Селективной экстракции Снижением молекулярной Сочетание происходит Соблюдать осторожность Соблюдения специальных Собственные коэффициенты Содержащей небольшое Содержащего некоторое |
- |
Навигация