تصنيف امتزاز الأيسوثرم وتحليل آلية امتزاز

امتزاز الأيسوثرم هو مصدر معلومات عن هيكل مسام الامتزاز الحرارة وغيرها من الخصائص الفيزيائية والكيميائية الممتزات . امتزاز الأيسوثرم الممتزات يمكن الحصول عليها تحت درجة حرارة ثابتة و مجموعة واسعة من الضغط النسبي . من أجل فهم أفضل المعلومات الواردة في امتزاز الأيسوثرم ، والتصنيف آلية امتزاز الأيسوثرم هي عرض [ 1 , 8 , 10 , 19 , 20 , 33 , 53 ～ 55 ] : العديد من امتزاز الأيسوثرم يمكن تقسيمها إلى ستة أنواع ( التصنيف iupac ) ، كما هو مبين في الشكل 1-11 . امتزاز الأيسوثرم من النوع الأول و الضغط الجزئي ع / بو خط مقعر و يتميز تشكيل منصة ، منصة أفقية أو شبه أفقية الشكل . س 1 - تتقاطع أو تتصرف مثل " زائدة " . الجزء الأولي من امتزاز الأيسوثرم يمثل عملية ملء المسام الضيقة في الممتزات ، والحد من قدرة الامتزاز يعتمد على حجم المسام التي يمكن الوصول إليها بدلا من مساحة السطح ، والمنحدر من منصة في ارتفاع الضغط النسبي هو نتيجة امتصاص متعدد الطبقات على سطح غير microporous ( مثل mesoporous أو macroporous و السطح الخارجي ) . امتزاز الأيسوثرم من النوع الثاني هو عادة من طبقة واحدة إلى عدة طبقات من الامتزاز بسبب عدم وجود المسام أو macroporous الممتزات . وجود نقطة انعطاف يدل على الانتقال من طبقة واحدة إلى طبقة متعددة الامتزاز ، وهذا هو ، الانتهاء من طبقة واحدة الامتزاز و بداية من طبقة متعددة الامتزاز . امتزاز الأيسوثرم من النوع الثالث عادة ما يرتبط مع ضعف adsorbent adsorbate التفاعل و التفاعل القوي adsorbate . وفي هذه الحالة ، فإن تأثير التآزر يؤدي إلى تشكيل متعدد الطبقات الامتزاز قبل متجانسة الامتزاز طبقة واحدة لم تكتمل بعد ، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في قدرة الامتزاز مع الامتزاز . امتزاز بخار الماء على سطح nonporous هو مثال على امتزاز الأيسوثرم من النوع الثالث . امتزاز الأيسوثرم من النوع الرابع يتميز تخلفي حلقة ، والتي لديها الكثير لتفعله مع حدوث التكثيف الشعري ، ويحافظ على قدرة الامتزاز المستمر في أعلى وأوسع نطاق الضغط الجزئي ، بدءا من الجزء الذي يشبه النوع الثاني امتزاز الأيسوثرم ، وبالتالي المقابلة طبقة واحدة إلى عدة طبقات الامتزاز على mesoporous الجدار . بعض mesoporous أو microporous الكربون في عدد قليل جدا من الممتزات تظهر شكل المياه

امتزاز الأيسوثرم ، مثل النوع الثالث امتزاز الأيسوثرم ، التفاعلات بين الممتزات الممتزات هي أضعف بكثير من تلك التي بين الممتزات الممتزات ، بما في ذلك ، بطبيعة الحال ، تشكيل الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء . امتزاز الأيسوثرم من النوع السادس هو نفسه ، ولكن له أهمية نظرية خاصة ، فإنه يمثل متعدد الطبقات الامتزاز على سطح غير مسامية متجانسة مثل الجرافيت الكربون .

الشكل 1-11 اليوباك تصنيف أو الامتصاص isotherms

الشكل 1-11 امتزاز الأيسوثرم أنواع حسب الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية

امتزاز الأيسوثرم هو تراكب من مسام قطرها مختلفة وفقا لنسبة إجمالي المساحة أو حجم المسام ، امتزاز الأيسوثرم ن ( ع ) يمكن التعبير عنها من خلال صيغة [ 56-60 ] :

بين

ن ( ع ) هو عدد المولي الامتزاز عند الضغط النسبي هو ع .

Hmin و Hmax هي صغيرة وكبيرة حجم المسام زوي زوي الممتزات .

( ع ، ح ) هو الكثافة المولية ن عند الضغط النسبي من المسام ح ع .

و ( ح ) هو حجم المسام وظيفة المقابلة عرض المسام ح ، مما يدل على توزيع حجم المسام من الممتزات .

[ 58 ] ايفانز وزملاؤه باستخدام طريقة تقريبية الديناميكا الحرارية الإحصائية ، وهي نظرية الحقل يعني الكثافة الكثافة وظيفي ثيوري ) . نظرية الحقل يعني دالة الكثافة هي نظرية التقريب الذي يقسم التفاعل بين جزيئات السائل في المرحلة السائلة في التنافر قصيرة المدى وطويلة المدى الجاذبية . تأثير التفاعل عن بعد على أداء السائل يمكن أن تكون تقريبية حسب نظرية الحقل يعني الكثافة وظيفة . تأثير التنافر على المدى القصير هو على غرار معادلة ترتيب المجالات الصلبة . متوسط كثافة المجال وظيفة ( mfdf ) نظرية يمكن استخدامها للتنبؤ مرحلة التوازن الامتزاز في مسام كبيرة ، وهو ما يعادل نموذج الامتزاز على أساس الديناميكا الحرارية طريقة التحليل ، في حين أن وصف جزيئات الامتزاز في مسام صغيرة هي أقرب إلى الحالة الفعلية ، ولا سيما سمك طبقة الامتزاز على جدار المسام يمكن التنبؤ بها . التفاعل بين الجزيئات هو محسوب من قبل لينارد جونز الطاقة الكامنة المعادلة . في عام 1989 ، سيتون [ 56 ] et al . توزيع حجم المسام الكربون الممتزات من micropore إلى mesoporous تم قياسها باستخدام نظرية الكثافة وظيفة . مع .

اوليفر و كونكلين [ 571 ] ins.corp ) يقترح طريقة أكثر عمومية ، التي تعتمد على الكثافة غير المحلية أو تقريب موحد أو مسلسة كثافة من أجل توسيع نطاق المسام الكبيرة ( 0.4nm 400nm ) . توزيع حجم المسام من الكربون الممتزات اتسمت تجهيز الدوائر طريقة [ 55 ] و [ 59-62 ] من قبل بعض العلماء الأجانب - وتظهر النتائج أن تجهيز الدوائر هو خوارزمية بسيطة على أساس ارتفاع القرار امتزاز الأيسوثرم ، ويمكن استخدامها لوصف مجموعة كاملة من المسام ( من micropore إلى macropore ) من المواد الصلبة التي يسهل اختراقها مع طريقة واحدة فقط . وبالإضافة إلى ذلك ، في الوقت الحاضر ، هناك طريقة مونت كارلو ( 63 ～ 65 ) التي هي مماثلة لتلك التي من تجهيز الدوائر الأسلوب . جميع في كل شيء ، من البحوث الحالية على الكربون الممتزات ، فضلا عن الأوراق المنشورة في المجلات ذات الصلة ، والمحاكاة الجزيئية وتوزيع حجم المسام من الكربون الممتزات هي النقاط الساخنة في البحوث الحالية .