SU609086A1 - Method of investigating material sorbtion properties - Google Patents
Method of investigating material sorbtion propertiesInfo
- Publication number
- SU609086A1 SU609086A1 SU762432577A SU2432577A SU609086A1 SU 609086 A1 SU609086 A1 SU 609086A1 SU 762432577 A SU762432577 A SU 762432577A SU 2432577 A SU2432577 A SU 2432577A SU 609086 A1 SU609086 A1 SU 609086A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sorbate
- gas
- properties
- sorbent
- vessel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к методам исследовани структуры высокодиснерсных и пористых твердых тел, в частности адсорбентов и катализаторов, а также к методам изучени растворимости газов в жидкост х.The invention relates to methods for studying the structure of highly-dispersing and porous solids, in particular adsorbents and catalysts, as well as methods for studying the solubility of gases in liquids.
Изотерма адсорбции газа или пара на поверхности твердого тела и изотерма абсорбции (растворени ) жидкостью вл ютс важнейшими физико-химическими характеристиками . Изотермы адсорбции позвол ют определить удельную поверхность высокодисперсного или пористого твердого тела, объем пор и распределение пор по эффективным радиусам. Из изотермы растворени можно получить данные, необходимые дл расчета процессов перегонки и ректификации.The adsorption isotherm of gas or vapor on the surface of a solid and the absorption (dissolution) isotherm of liquid are the most important physicochemical characteristics. The adsorption isotherms allow us to determine the specific surface area of a highly dispersed or porous solid, pore volume, and pore distribution over effective radii. From the dissolution isotherm, it is possible to obtain the data necessary for calculating the processes of distillation and rectification.
Известен способ изучени сорбционных характеристик материалов, заключающийс в помещении образцов в замкнутый объем, вакуумировании , напуске сорбата и замере адсорбированного количества сорбата на образце .A known method for studying the sorption characteristics of materials is to place the samples in a confined space, to evacuate, admit the sorbate and measure the adsorbed amount of sorbate on the sample.
Недостатком этого метода вл етс длительность процесса определени и сложность используемой аппаратуры.The disadvantage of this method is the length of the process of determining and the complexity of the equipment used.
Ирототипом изобретени вл етс способ изучени сорбционных свойств материалов, заключающийс в поглощении сорбата из потока газа сорбентом в сосуде, вытеснении сорбата несорбирующимс газом, регистрацииThe prototype of the invention is a method for studying the sorption properties of materials, which consists in absorbing sorbate from a gas stream by a sorbent in a vessel, displacing the sorbate with a non-sorbing gas, and recording
вытесненного сорбата и определении из полученных данных сорбционных свойств.extruded sorbate and determination of the obtained data sorption properties.
Недостатком способа вл етс необходимость стабилизации расхода гааз на входе гThe disadvantage of this method is the need to stabilize the flow rate of the gas at the inlet g
сосуд.vessel.
Цель изобретени - упрощение способа. Цель достигаетс тем, что в процессе сорбции и десорбции непрерывно фиксируют разность объема гааз, вошедшего в сосуд с сорбентом , и объема газа, вышедшего из него. При сорбции эта разность равна количеству сорбата, поглощенного сорбентом из потока, а при десорбции - количеству сорбата, выделившегос с сорбента в поток к данному моменту времени. Концентрацию сорбата в потоке смеси его с несорбирующимс газом-носителем фиксирзют детектором, установленным па выходе из сосуда с сорбентом. На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема измерени изотерм адсорбции и десорбции н-бутана; на фиг. 3 - изотерма адсорбции и десорбции н-бутана на силикагеле; на фиг. 4 - изотерма растворени н-гексана в гексадекане.The purpose of the invention is to simplify the method. The goal is achieved by the fact that during the process of sorption and desorption, the difference in the volume of the gas entering the vessel with the sorbent and the volume of gas released from it is continuously recorded. During sorption, this difference is equal to the amount of sorbate absorbed by the sorbent from the stream, and during desorption it is equal to the amount of sorbate released from the sorbent into the stream by a given time. The concentration of sorbate in the stream of its mixture with a non-absorbed carrier gas is fixed by a detector installed on the outlet from the vessel with the sorbent. FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the proposed method; in fig. 2 shows a scheme for measuring the adsorption and desorption isotherms of n-butane; in fig. 3 - isotherm of adsorption and desorption of n-butane on silica gel; in fig. 4 - isotherm of n-hexane dissolution in hexadecane.
Через последовательно соединенные счетчик 1, сосзд 2 с сорбентом, детектор 3 и счетчик 4 пропускают смесь несорбирующегос газа и сорбата или чистый сорбат. Концентраци Through a serially connected counter 1, state 2 sorbent, detector 3 and counter 4 pass a mixture of non-sorbing gas and sorbate or pure sorbate. Concentration
сорбата в смеси может быть посто нной илиsorbate in the mixture can be constant or
переменной. После достижени требуемого уровн насыщени сорбента в услови х равновеси через систему 1-4 пронускают чистый несорбирующийс газ или смесь сорбата и несорбирующегос газа, в которой концентраци сорбата меньще равновесной. Сигналы счетчиков 1 и 4 ностунают в блок вычитани 5. Зависимость количества сорбата от концентрации, записанна регистратором, вл етс изотермой сорбции и десорбции.variable. After reaching the desired level of saturation of the sorbent under equilibrium conditions, through the system 1-4, a pure non-absorbed gas or a mixture of sorbate and non-absorbed gas, in which the concentration of sorbate is less than the equilibrium, is passed through. The signals from counters 1 and 4 are stored in subtraction unit 5. The concentration dependence of the amount of sorbate recorded by the recorder is the isotherm of sorption and desorption.
Пример 1. Измерение полной изотермы адсорбции и десорбции н-бутана на селикагеле КСК-2.Example 1. Measurement of the total isotherm of adsorption and desorption of n-butane on silica gel KSK-2.
Несорбирующийс газ (водород) непрерывно пропускают с объемной скоростью 10 мл/мин через вентиль 6 (фиг. 2), смеситель 7, счетчик 1, U-образную трубку (сосуд) 2 с силикагелем, детектор 3 но теплонроводности и счетчик 4. Объем смесител равн етс 100 мл; длина U-образной трубки - 15 см; диаметр ее - 0,5 см; масса селикагел - 0,93 г; размеры частиц в пределах 0,2-0,5 мм. Трубка 2 термостатируетс при 0°С тающим льдом. Затем вентиль 6 закрывают и, открыв вентиль 8, пронускают через смеситель 7 и систему 1-4 н-бутан.Non-sorbing gas (hydrogen) is continuously passed at a volume rate of 10 ml / min through valve 6 (Fig. 2), mixer 7, counter 1, U-shaped tube (vessel) 2 with silica gel, detector 3 but thermal conductivity and counter 4. Mixer volume equals 100 ml; the length of the U-shaped tube is 15 cm; its diameter is 0.5 cm; the mass of silica gel - 0.93 g; particle size in the range of 0.2-0.5 mm. Tube 2 is thermostated at 0 ° C with melting ice. Then the valve 6 is closed and, opening the valve 8, is passed through the mixer 7 and the system 1-4 n-butane.
После окончани процесса адсорбции закрывают вентиль 8 и, открыв вентиль 6, пронускают газ-носитель до окончани процесса десорбции. Блок вычитани 5 фиксирует количество газа, поглощенное сорбентом или выделивщеес с него в виде разности показаний счетчиков 1 и 4. Детектор 3 фиксирует концентрацию н-бутана, которую затем пересчитывают в относительное давление Р/Рд, где Р - давление пара н-бутана в пространстве над поверхностью адсорбента; PS - давление насыщенного пара жидкого н-бутана. По этим данным стро т точки а изотермы адсорбции и точки б изотермы десорбции, показанные на фиг. 3. Сплошной линией показана дл сравнени изотерма, полученна статическим методом.After the end of the adsorption process, the valve 8 is closed and, by opening the valve 6, the carrier gas is passed through until the end of the desorption process. Block 5 subtracts the amount of gas absorbed by the sorbent or released from it in the form of the difference between the readings of counters 1 and 4. Detector 3 records the concentration of n-butane, which is then converted into relative pressure P / Rd, where P is the vapor pressure of n-butane in space above the surface of the adsorbent; PS is the saturated vapor pressure of liquid n-butane. From these data, the points of a adsorption isotherm and the points b of the desorption isotherm shown in FIG. 3. The solid line is shown to compare the isotherm obtained by the static method.
Пример 2. Измерение изотермы растворимости н-гексана в гексадекаие.Example 2. Measurement of the solubility isotherm of n-hexane to hexadecium.
Несорбирующийс газ (азот) непрерывно пропускают со скоростью около 4 мл/мин через счетчик 1 (фиг. 1), барботер (сосуд) 2 объемом 15 мл, содержащий 0,447 г гексадекана , детектор 3 и счетчик 4. Затем в барботер импульсно ввод т 0,084 г н-гексана. Барботер термостатируют при 30°С жидкостнымNon-sorbing gas (nitrogen) is continuously passed at a rate of about 4 ml / min through counter 1 (Fig. 1), a bubbler (vessel) 2 with a volume of 15 ml containing 0.447 g of hexadecane, detector 3 and counter 4. Then 0.084 pulsed into the bubbler g n-hexane. The bubbler thermostatic at 30 ° C liquid
термостатом. Блок вычитани фиксирует количество н-гексана, выделившеес из раствора , в виде разности показаний счетчиков 1 и 4. По этим данным рассчитывают количество н-гексана, оставшеес в растворе, и концентрацию . Детектор фиксирует концентрацию н-гексана в газе, которую затем пересчитывают в давление пара. На фиг. 4 показаны построенные но этим данным точки изотермы растворимости. Сплошна лини построена поthermostat. The subtraction unit records the amount of n-hexane released from the solution, in the form of the difference between the readings of counters 1 and 4. From these data, the amount of n-hexane remaining in the solution and the concentration are calculated. The detector records the concentration of n-hexane in the gas, which is then converted into vapor pressure. FIG. 4 shows the solubility isotherm points constructed using this data. Solid line built by
данным статического метода.data static method.
Изобретение расщир ет область изучени сорбционных свойств, так как позвол ет измерить и адсорбционную и десорбционную ветви изотермы. Предлагаемый способ отличаетс The invention clears the field of sorption properties, as it allows to measure both the adsorption and desorption branches of the isotherm. The proposed method is different.
простотой, поскольку не нужно стабилизировать и измер ть скорость потока. Кроме того, применение дифференциальной схемы измерени (счетчик на входе в сосуд - счетчик на выходе из сосуда) компенсирует погрешностиsimplicity, since it is not necessary to stabilize and measure the flow rate. In addition, the use of a differential measurement circuit (counter at the entrance to the vessel — the counter at the exit of the vessel) compensates for errors
от изменени параметров окружающей среды.from changes in environmental parameters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762432577A SU609086A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Method of investigating material sorbtion properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762432577A SU609086A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Method of investigating material sorbtion properties |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU609086A1 true SU609086A1 (en) | 1978-05-30 |
Family
ID=20687614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762432577A SU609086A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Method of investigating material sorbtion properties |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU609086A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187414U1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-03-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | TEST STAND FOR STUDYING THE KINETICS OF ADSORPTION (DESORPTION) OF WATER VAPORS |
-
1976
- 1976-12-14 SU SU762432577A patent/SU609086A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187414U1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-03-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | TEST STAND FOR STUDYING THE KINETICS OF ADSORPTION (DESORPTION) OF WATER VAPORS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nelsen et al. | Determination of surface area. Adsorption measurements by continuous flow method | |
Cocheo et al. | High uptake rate radial diffusive sampler suitable for both solvent and thermal desorption | |
LAUTENBERGER et al. | A new personal badge monitor for organic vapors | |
Tanaka | Chromatographic characterization of porous polymer adsorbents in a trapping column for trace organic vapor pollutants in air | |
Miller et al. | Measurement of nitric acid in smog | |
Brenner et al. | Condensing system for determination of trace impurities in gases by gas chromatography | |
US3352644A (en) | Analysis of hydrogen | |
Nelms et al. | Personal vinyl chloride monitoring device with permeation technique for sampling | |
SU609086A1 (en) | Method of investigating material sorbtion properties | |
McCAMMON et al. | An evaluation of a passive monitor for mercury vapor | |
Sugiyama et al. | Intensity characteristics of S2 emission for sulfur compounds with flame photometric detector | |
Patton et al. | Gas chromatographic determination of some hydrocarbons in cigarette smoke | |
Whitman et al. | Sampling and analysis of aromatic hydrocarbon vapors in air: A gas-liquid chromatographic method | |
US3783697A (en) | Method of determining small surface areas | |
US3431770A (en) | Analyzer for determining hydrogen-to-carbon ratio in a material | |
US3167947A (en) | Gas detector and analyzer | |
Karp et al. | Continuous flow measurement of desorption isotherms | |
Rezl | Simultaneous determination of carbon, hydrogen, and nitrogen by means of gas chromatography | |
RU2196319C2 (en) | Procedure measuring specific surface of dispersive and porous materials | |
SU344346A1 (en) | METHOD OF STUDYING ADSORPTION PROPERTIES | |
Schoene et al. | Determination of the solubility of vapours in polymers by automated headspace gas chromatography | |
Sacco et al. | A Nondestructive Method to Measure Residual Adsorption Capacity of Charcoal Filters | |
RU2066052C1 (en) | Process of determination of adsorption capability of solids | |
Gelman et al. | Gas chromatograph analysis of the chemical composition of the Venus atmosphere | |
SU661333A1 (en) | Method of determining sorption properties of adsorbents |