Задача. По изотерме адсорбции азота рассчитайте удельную поверхность адсорбента. Площадь, занимаемая молекулой азота равна Sо= 1,62*10-19 м 2 . (Решение → 26504)

заказ№38755

Задача.

По изотерме адсорбции азота рассчитайте удельную поверхность адсорбента. Площадь, занимаемая молекулой азота равна Sо= 1,62*10-19 м 2 . Р/РS 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 а*10, м3 /кг 0,70 1,10 1,17 1,32 1,45 1,55

Решение: Уравнение изотермы адсорбции БЭТ широко используется для определения величины удельной поверхности адсорбентов. Изотерма адсорбции выражается прямой линией, отсекающей на оси ординат отрезок, равный 1 / АМ С , а тангенс угла ее наклона к оси абсцисс равен (С − 1) / АМ С. Согласно нашим данным, построим зависимость, сделав предварительные расчёты: 1 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.05 7.0∙(1−0.05) = 0.0075 2 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.10 11.0∙(1−0.10) = 0.010 3 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.15 11.7∙(1−0.15) = 0.015 4 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.20 13.2∙(1−0.20) = 0.019 5 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.25 14.5∙(1−0.25) = 0.023 6 точка: 𝑝/𝑝𝑠 𝐴∙(1− 𝑝 𝑝𝑠 ) = 0.30 15.5∙(1−0.30) = 0.028 0.05 0.0075 0.1 0.01 0.15 0.015 0.2 0.019 0.25 0.023 0.3 0.028 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 (p/Ps)/(A(1-p/ps) p/ps Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, равен 0.003, то есть: 1 𝐴𝑚𝐶 = 0.003 Тангенс угла наклона прямой равен (так как константа С имеет большое значение): tg α = 1/Am = tg 40º = 0.73 Тогда: Am = 1/0.73 = 1.37 Уравнение для полислойной адсорбции имеет вид: В приведенном уравнении АМ - емкость монослоя, С - константа, равная е (q1− λ) / RT . Зная величину Аm, можно определить величину удельной площади по формуле: Sуд = Аm∙Na∙S0 Подставив имеющиеся данные, получим: Sуд = 1.37∙6.022∙1023∙1.62·10-19= 0.134∙102 (м2 ).