Роль капілярної конденсації при адсорбції
У ряді сорбційних явищ капілярна конденсація є заповненням об'єму пор пористого тіла зрідженою парою, що конденсується внаслідок зниження його пружності над увігнутим меніском рідини в капілярах.
Про роль капілярної конденсації у явищах адсорбції існували різні погляди [1, 294, 331-3331. Неймарк і Хацет [129], Кірєєв і Сологуб [334] запропонували прямий метод, що дає відповідь на це питання. Вони використовували відомий факт відмінності у складі рідкої двокомпонентної суміші та рівноважної пари над нею, проводячи адсорбцію цих парів на силікагелях різної структури та при різних заповненнях поверхні адсорбенту.
Адсорбцію бінарних рідких сумішей з парової фази [129] проводили в статичних умовах. Наважки силікагелів різної структури, попередньо прогріті при температурі 400° З, поміщали в замкнуту термостатовану систему, в якій знаходилася бінарна рідка суміш і її пари. При таких співвідношеннях адсорбенту і речовини, що адсорбується, склад вихідної рідкої суміші (а значить, і її парів) в процесі адсорбції практично не змінюється. Після насичення силікагелю парами цієї суміші останню десорбували при температурі 400°, до постійної ваги адсорбенту і за допомогою інтерферометра, або рефрактометра, визначали її склад. Як поглинаючу суміш застосовували такі системи: метилциклогексан — «-гептан, метилциклопентан — метилциклогексан і «-гептан — бензол.
Для першої суміші характерна приблизна рівність молярних об'ємів компонентів, величини діелектричної постійної, дипольних моментів, поляризуемості та ін, що зменшує селективність адсорбції того чи іншого компонента суміші. Друга суміш була складена таким чином, щоб один з компонентів тільки незначний.
Склад адсорбованої речовини на силікагелях різної пористої структури приT= 20° С
Відлік на барабані інтерферометра (вихідна рідина та конденсована пара)
Структурний тип силікагелю
Відлік Н£ інтерфе
Вихідна * рідина та адсорбована речовина
Конденсована пара та адсорбована речовина
* Вказано рідини, що знаходяться в кюветах інтерферометра.
Тільно селективно адсорбувався, а третина вибиралася такою, щоб селективна адсорбція одного з компонентів була значною. Як адсорбенти застосовувалися силікагелі різного характеру пористості.
Отримані результати дають можливість певною мірою судити про стан речовини в адсорбованому шарі. Так як адсорбована речовина знаходиться в рівновазі з рідиною і її парами, то у разі відповідності складу адсорбованого шару і рівноважного складу рідини можна припустити, що адсорбована речовина знаходиться в основному в стані тривимірної рідини. Якщо ж склад адсорбованого шару відповідає рівноважному складу рідини обсягом, то, ймовірно, адсорбоване речовина перебуває над вигляді тривимірної рідини, а вигляді адсорбційної плівки. Близькість складу адсорбційної плівки до складу пари, виявлена при адсорбції бінарних сумішей метилциклогексан - гептан, метилциклопентан - метилциклогексан, є результатом відповідного співвідношення адсорбційних потенціалів, що виявляються силікагелем по відношенню до компонентів даних сумішей. ПитанняОтому, є адсорбційна плівка стислою парою або двомірною рідиною, залишається досі відкритим.
Якщо склад адсорбційної суміші знаходиться в проміжку між складом адсорбату надрібнопористому і крупнопористому зразках, то можна, мабуть, говорити про те, що адсорбована речовина знаходиться як у вигляді адсорбційної плівки, так і у вигляді тривимірної рідини.
Таким чином, адсорбована речовина на великопористому силікагелі при його насиченні парами знаходиться у вигляді рідкої фази, на дрібнопористому - у вигляді адсорбційної плівки, а адсорбована речовина на силікагелях змішаної структури у вигляді адсорбційної плівки та тривимірної РІДКОСТІ,