I -bob. Dorib homoni quritish jarayoni haqida zamonaviy tushunchalar §

1.2-rasm. Gisterezis halqalarining turlari: 1 - adsorbsion izoterma,
2 - desorbsiya izotermasi


I turdagi histerezis silindrsimon teshiklarni bildiradi; II tip - yoriqsimon teshiklarga; III turdagi - uchlari ochiq bo'lgan xanjar shaklidagi teshiklarga; IV tip - shuningdek, bir yoki ikkala uchida toraygan xanjar shaklidagi teshiklarga; V turi - "siyoh qutisi" tipidagi teshiklarga, ya'ni. zerikarli teshiklarga. Ayrim materiallar uchun izotermlarning sorbsion va desorbsion shoxlari mos kelishi mumkin [11; S. 12, 12; S. 68-94]. Adsorbsion va desorbsion izotermalarning shakliga asoslanib, qattiq jismning sirt maydoni va g'ovakligi, shuningdek, qattiq va adsorbsiyalangan molekulalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir tabiati haqida xulosa chiqarish mumkin [13; 237-240 , 14- betlar ; S.32-37].
Lykov A.V. [15;C.62] g'ovakli sorbentlardan turli suyuqliklarning bug'lanishi bo'yicha ko'plab tajriba ma'lumotlarini tahlil qilish asosida adsorbsiya egri chizig'idan foydalanib, material bilan namlikning bog'lanish shakllarini aniqlash mumkinligini aniqladi. ph = 0 - 0,1 diapazonidagi maydon (1.1-rasm, 1.2-rasm), adsorbsiya izotermasi tananing namlik o'qiga ō p qavariq bo'lganda _, monomolekulyar adsorbsiyaga to'g'ri keladi. ph = 0,1 - 0,9 uchun maydon nisbiy havo namligi ph o'qiga polimolekulyar adsorbsiyaning konveks xususiyatiga ega . ph =0,9 dan ph =1 gacha bo'lgan maydonda namlik issiqlik hosil qilmasdan quritilgan materialning kapillyarlarida kondensatsiyalanadi.
Materiallar bilan namlikni bog'lash shakli Rebender P.A. tomonidan taklif qilingan sxema bo'yicha tasniflanishi mumkin. [16; S.17-18] va namlik va material o'rtasidagi bog'lanishni buzish uchun sarflangan energiya miqdoriga asoslangan; kimyoviy reaksiya yoki kristallanish natijasida hosil bo'lgan kimyoviy bog'lanish; fizik-kimyoviy bog'lanish, masalan, adsorbsiya paytida paydo bo'ladi; fizik-mexanik bog'lanish, masalan, kapillyar kondensatsiya paytida hosil bo'ladi.
Makro va mikrokapillyarlarda bug 'o'tkazish mexanizmlaridagi farqni hisobga olish imkonini beradigan g'ovak o'lchamlari bo'yicha quritilishi kerak bo'lgan materiallarning tasnifi Likov tomonidan berilgan [15; S. 32-42]. Materialning barcha g'ovaklari kattaligiga qarab radiusi 10 -7 ^{m dan ortiq bo'lgan makrokapillyarlarga} va radiusi 10 ^-7 dan 1,6 10 ^-9 m gacha bo'lgan mikrokapillyarlarga bo'linadi.Bu tasnif nazariyasida taklif qilingan tasnifga to'g'ri keladi. Dubinin M.M. tomonidan adsorbsiya. [17; S. 30; 327], lekin qabul qilinmagan terminologiyadan farq qiladi . Shu bilan birga, adsorbsiya nazariyasida radiusi 1,6·10 ^-9 m dan kichik bo'lgan submikrokapillyarlar ham ajralib turadi [11; S. 16].
Quritish jarayonini o'rganish natijalarini umumlashtirish uchun Lykov A.V. tomonidan taklif qilingan qattiq nam materiallarni kolloid fizik xususiyatlariga ko'ra tasniflash katta amaliy ahamiyatga ega. [15; S. 25]. Ushbu tasnifga ko'ra, barcha materiallar uch guruhga bo'linadi: kapillyar-g'ovak, kolloid, kolloid kapillyar-g'ovak.
Har xil "qattiq-gaz" tizimlarida muvozanat bo'yicha eksperimental ma'lumotlarning doimiy ravishda to'planishi, shubhasiz, sorbsion-desorbsion izotermalarni tavsiflash bo'yicha nazariy tadqiqotlarga yordam beradi. Dastlabki ishlarda qattiq jismning fizik-kimyoviy xossalarini ma'lum darajada hisobga olgan holda sorbsiya va desorbsiya izotermalarining tenglamalari empirik yoki yarim empirik edi. Ushbu tadqiqotlar orasida biz Minnovich Ya.M. [18; S. 34-45], xom tola va keramika massasini quritishga bag'ishlangan. U desorbsiya izotermasi tenglamasini quyidagi shaklda oldi:
, (1.1)
bu erda A, B , C - quritilgan materialning xususiyatlariga qarab konstantalar.
^{0 S} gacha bo'lgan harorat oralig'ida va havoning nisbiy namligi 0,1 dan 0,9 gacha bo'lgan haroratda amal qiladi.
Posnov B.A. Yog'ochning nam havo bilan muvozanati bo'yicha bir qator eksperimental ma'lumotlarni tahlil qilish asosida quyidagi bog'liqlik olindi [19; S.865-871]:
, (1.2)
bu erda B - haroratga bog'liq koeffitsient; - yog'ochning maksimal gigroskopik namligi, %.
Havoning nisbiy namligidan materialdagi namlikning muvozanat miqdorini tavsiflash uchun oddiy empirik tenglama Lykov A.V tomonidan olingan. (0,1

, (1.3)
qaerda a, b - materialning harorati va xususiyatlariga qarab doimiy koeffitsientlar.
Tomson W (Kelvin) konkav suyuqlik meniskus ustidagi muvozanat bug 'bosimi bir xil haroratda to'yingan bug' bosimidan past bo'lishi kerakligini aniqladi. U egri sirt ustidagi bug 'bosimini adsorbent g'ovaklaridagi suyuqlik sirtining egrilik radiusi bilan bog'lovchi tenglamani oldi [20; P. _ 448 - 452 , 21; S.87-93]. Ushbu qoidalarga asoslanib, Kaplan V.Ya. yog'och uchun namlik adsorbsiya izotermi tenglamasi olingan [11; 13-14-betlar]
_, (1.4)
Shubin G.S. tomonidan tanqid qilingan. Shubinning so'zlariga ko'ra, G.S. (1.4) tenglama muvozanat qonuniyatlarini to'g'ri tasvirlamaydi va shu munosabat bilan u boshqa bog'liqlikni taklif qildi [22; 143-152 , 11- betlar ; B.14, 22]:
_. (1.5)
S -shaklidagi izotermani tavsiflash uchun Krechetov I.V. taklif qilingan ikkita tenglama [23; 139-bet]:
a) da :
; (1.6)
b) qachon
(1.7)
qayerda .
Muayyan sharoitlarda nam materiallarni quritish jarayonida o'rnatiladigan statik muvozanatning matematik tavsifi uchun adsorbsion izotermlarning tenglamalariga o'xshashlik bo'yicha olingan tenglamalardan foydalanish mumkin, ulardan eng mashhurlari jadvalda keltirilgan. 1.2 [11; S.22-23] .
Genri tenglamasi (1.8) adsorbatning past konsentratsiyasi (bug 'bosimi) hududida bir hil adsorbent yuzasi uchun qo'llaniladi. Langmyur tenglamasi (1.9) monomolekulyar adsorbsiya jarayonini tavsiflaydi, bunda sorblangan modda adsorbent yuzasida molekulalarning bir qatlamini hosil qiladi. Freundlix tenglamasi (1.10) past gaz bosimida bir jinsli bo'lmagan sirtlarda adsorbsiya jarayonini tasvirlash uchun ishlatiladi. Branauer, Emmett, Teller (BET) tenglamasi (1.11) polimolekulyar adsorbsiya jarayonini tavsiflaydi va 0,05 dan 0,35 gacha bo'lgan nisbiy bosim oralig'ida g'ovakli jismlarga qo'llaniladi. Hill, de Bur tenglamasi (1.12) adsorbsiyalangan molekulalar orasidagi o'zaro ta'sirni hisobga oladi. Dubinin - Radushkevich tenglamasi (1.13) faqat mikro gözenekliler uchun amal qiladi sorbentlar. Frumkin tenglamasi (1.14) adsorbsion qatlamdagi adsorblangan zarrachalarning o'zaro ta'sirini hisobga olgan holda bir jinsli sirtdagi adsorbsiyani tavsiflaydi. Chung-Frost tenglamasi (1.15) materialning harorati va namligining material bilan muvozanatda bo'lgan havoning nisbiy namligi qiymatiga ta'sirini aks ettiradi [11; S.15, S.14-15] .
1.2-jadval.
Adsorbsion izoterma tenglamalari

Ism tenglamalar	Tenglama turi	Manba adabiyot
Genri	, (1,8) qaerda E xarakterli adsorbsion energiya hisoblanadi	[24; S. 226, 246-258]

1.2-jadvalning davomi

Langmur

,(1.9) qayerda m - mono qatlamni to'liq to'ldirishga mos keladigan maksimal namlik;