Глава 11.3 Изотермы десорбции паров бензина с поверхности полиэтилена низкого давления

На рис. 2.6 приведены изотермы десорбции паров бензина с поверхности полиэтилена низкого давления, рассчитанные мето­дом Пасса при температурах 60, 80 и 90 °С.

Как видно из приведенных графиков, с увеличением темпе­ратуры равновесное, содержание бензина в полиэтилене низкого давления при постоянном значении ф уменьшается. Методом Пасса можно пользоваться при относительно невысоких ф. При Ф>0,7 этот метрд не применим, так как дает большие расхож­дения с экспериментальными данными.

По экспериментально полученным изотермам определяют сорбционно-структурные характеристики полимерных материа­лов (эффективный радиус пор, объем пор, кривые распределе­ния объема пор по радиусу. При оценке пористой структуры ад­сорбционным методом исходят из предположения, что форма пор цилиндрическая или коническая. Поры реальных дисперс­ных материалов, естественно, не имеют правильной цилиндри­ческой или конической формы. Полученные таким методом ха­рактеристики реального пористого материала (размер и объем пор) являются условными, эффективными, характеризующими диффузионное сопротивление, которое оказывает пористая структура материала при сушке. Для расчета эффективных ра­диусов пор г пользуются уравнением Томсона — Кельвина (1.27) для любого значения относительного давления Р/Ро по десорбционной ветви изотермы, так как в этом случае можно обнаружить особенности структуры адсорбентов. Кроме того, при расчете по сорбционной ветви изотермы может быть допу­щена ошибка в определении размеров пор, так как из-за отсут­ствия сведений о форме пор невозможно учесть отклонение от сферической формы мениска, соответствующего цилиндрической форме пор и образующегося при капиллярной конденсации. Процесс десорбции же происходит при практически заполнен­ных порах, и поэтому мениски жидкости имеют сферическую форму [7]. В пользу расчетов структурных характеристик по десорбционной ветви изотермы говорят и экспериментальные данные А. П. Карнаухова [34]. Так как при десорбции проис­ходит полное смачивание, и величина cos 0, входящая в уравне­ние (1.28), принимает значение, равное 1, расчеты структурных характеристик упрощаются.

По уравнению Томсона — Кельвина определяют радиусы пор или, точнее, радиусы кривизны мениска или цилиндрического пространства между адсорбционными пленками без учета слоя, адсорбированного на стенках пор. Эквивалентные радиусы пор больше рассчитанных по уравнению Томсона — Кельвина на толщину h адсорбированного слоя, которую можно вычислить по количеству вещества а_пл, находящегося в пленке (в м)