сжижение пара в капиллярах, щелях или порах в твердых телах. Происходит при условии
смачивания жидкостью поверхности конденсации и вследствие пониженного давления насыщенного пара рнад вогнутым мениском по сравнению с давлением насыщенного пара р
s над плоской поверхностью жидкости при той же т-ре
Т. Кол-во удерживаемой капиллярными силами жидкости зависит от радиуса кривизны rпов-сти раздела жидкость - пар согласно ур-нию Кельвина (см.
Капиллярные явления):
где s - поверхностное (межфазное) натяжение,
- молярный объем жидкости,
R - газовая постоянная. Предельное кол-во жидкости достигается при
р = ps,
что отвечает плоской пов-сти раздела (заполнение всех пор жидкостью) или пов-сти ка
…
Далее
сжижение пара в капиллярах, щелях или порах в твердых телах. Происходит при условии
смачивания жидкостью поверхности конденсации и вследствие пониженного давления насыщенного пара рнад вогнутым мениском по сравнению с давлением насыщенного пара р
s над плоской поверхностью жидкости при той же т-ре
Т. Кол-во удерживаемой капиллярными силами жидкости зависит от радиуса кривизны rпов-сти раздела жидкость - пар согласно ур-нию Кельвина (см.
Капиллярные явления):
где s - поверхностное (межфазное) натяжение,
- молярный объем жидкости,
R - газовая постоянная. Предельное кол-во жидкости достигается при
р = ps,
что отвечает плоской пов-сти раздела (заполнение всех пор жидкостью) или пов-сти катеноида. К. к. предшествует адсорбция пара на пов-сти конденсации. К. к. начинается при таком значении равновесного кол-ва адсорбировавшегося в-ва, при к-ром образуется мениск жидкости с радиусом кривизны r
0 более 2-3 диаметров молекулы. Согласно ур-нию Кельвина, при этом
s/ 0,2-0,3. В узких порах на величину r0 влияет наличие адсорбц. пленок, расхождение а и с табличными значениями, а также искажение формы мениска полем поверхностных сил. Для микропор (r0 [ 1 нм) ур-ние Кельвина неприменимо; поглощение пара микропорами аналогично р-рению газа конденсир. телами. Сложность конфигурации порового пространства м. б. причиной капиллярного гистерезиса, проявляющегося в том, что кол-во удерживаемой жидкости зависит не только от значения
s,> но и от того, достигнуто ли данное состояние в ходе конденсации пара (кривая 1 на рис. ) или же в ходе испарения жидкости (кривая 2). Изотерма адсорбции в капиллярах и петля капиллярного гистерезиса. 1 и 2 - кривые конденсации пара и испарения жидкости соответственно.
Одно из этих состояний, а именно отвечающее большему массосодержанию (кривая 2), является метастабильным. Капиллярный гистерезис наблюдается обычно, если поры имеют форму бутылок или четок вследствие блокировки узкими перешейками жидкости, содержащейся в расширенной части пор, а также в случае цилиндрич. пор, если образование конденсата происходит в результате утолщения и послед. смыкания адсорбц. пленок. Опорожнение таких пор начинается при более низком давлении пара, чем заполнение. Для расчета изотерм К. к. используют модельные системы - ансамбли цилиндрич. или щелевых пор разл. размеров, решеточные системы, а также упаковки из частиц правильной формы. Обычно ур-ния К. к. используют для решения обратной задачи: определения размеров пор и их распределения по размерам на основании изотерм опорожнения пор, с привлечением модельных представлений о геометрии порового пространства. К. к. может наблюдаться не только в системах жидкость -пар, но и в заполняющих пористое тело бинарных жидких смесях вблизи критич. точек смешения, а также в промерзающих пористых телах при н
…
Перейти к полному виду статьи
Свернуть