Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 45
Текст из файла (страница 45)
стержнями, круглыми дисками, полиэдрамн, слоями. Для губчатых структур применяют модели цнлиндрич. и многогорлых бутьпкообразньтх пор. Связь пор между собой описывается решеточными моделями. Определеиве П. Объем пор 1' определяется двумя методами; 1) по предельной адсорбции к.-л. в-ва, полностью заполняющего все поры, в предположении, что плотность в-ва в порах равна плотности нормальной жидкости; 2) по кажущейся (р, ) и истинной (р„„) плотностям пористого тела ()т= 1/р — 1/р,с,).
Для ойределения р пикнометр с образцом заполняют йесмачивающей жидкостью (ртуть), для определения р„-смачиваюшей жидкостью. Пористость Е=(рьм — Р )/Р -. Средний размер йор А„(нм) определяют из соотношения объема пор Г (см'/г) и площади их пов-сти А (м'/г) на основе принятой модели пор.
Для цилиидрич. капилляров А = 4.10' Р/А; для щелевидных пор А, = 2.10з )л/А. для пор между глобулами, имеющими форму горла, = 2,8 10 )т/А. Тзаспределение по размерам мезопор определяется методом каяилляряой конденсации, мезо- и макропор — методом ртутной порометрии; распределение микропор находят по изотермам оюрбции в области объемного заполнения микропор, до начала капиллярной конденсации в мезопорах. В методе ртутной порометрии ртуть вдавливают в пористое тело. Поскольку ртуть не смачивает тела, по мере величения давления заполняются все более мелкие поры. роме ртути могут быть использованы жидкости, смачиваюшие пористые тела.
Такая жидкость заполняет поры самопроизвольно, и при определении размеров пор из них жидхость выдавливается. Давление возрастает по мере вытеснения жидкости яз пор; обычно вьпесняют жидкость из пор с помощью газа. В мезопорах происходит конденсация пара на вогнутой пов-сти адсорбц. пленки при тем меньшем давлении р, чем меныпе радиус кривизны этой пленки.
Согласно ур-нию К славина )п(Р/Ра) -(1/г, + 1/г )о)л /КТ .— Ко)т„/КТ, 131 где р — давление насьпц. пара над плоской пов-стью, г, и гз-главные радиусы кривизны меииска конденсата, о — поверхностное натяжение жидкого сорбата, )и-его малярный объем, Я-газовая постоянная, Т-або. т-ра, К-удвоениая кривизна пов-сти (см.
Кптиляряые явления). Радиус кривизны мениска связан с размером пор соотношением, зависящим от формы пор в принятой модели и от толщины адсорбнр. пленки. Для расчетов распределения пор по размерам используется преим. десорбц. ветвь капиллярно-конденсац. гистерезиса и модель цилиндрич. пор, для к-рой К = 2,'г. Изотерма сорбцаи позволяет вычислить радиус пор г и суммарный объем пор с радиусом > г. В результате получают интегрэльную кривую, графич. дифференцирование к-рой дает сведения об интервале размеров пор в образце и их преимуществ, размере (см, рис.). г емз/т 0,5 4,5 0,0 З,О О,З ),5 О 5,0 ЭО,О 0 5,0 Ю,О т,нм тнм и Интегральная (е) в лнфференпнальная (б) кривые заеисиь соти оаьмеа пар )'от вк ралиуса т лля силикатмя, палутенные па «апиллярваа канлеисапви Осязала В реалъных пористых телах испарение конденсата из внутр.
частей гранулы зависит от заполненности тех пор, к-рые расположены ближе к ее периферии. Поэтому мн. поры оказываются блокированными и их освобождение от конденсата фактически определяется не их размерами, а размерами блокирующих пор. Более точная оценка пористой структуры возможна на основе решеточных моделей, учитывающих взаимосвязь пор, и на основе теории перколяцни и фрактальной геометрии в приложении к описанию капядлярной конденсации в системах из большого числа случайно связанных элементов. Удается язучать среднюю часть интервала размеров пор в мезо- и макропористой структурах.
Полное изучение всех пор возможно лишь комплексным применением несколъких независимых методов, Синтез пористых тел требует знания их текстуры и во многом определяется морфологией. В корпускулярных телах большая уд. пов-сть обеспечивается получением возможно меньших первичных частиц, что достягаетсн оптимальным соотношением скоростей зародышеобразования и роста частиц (см. Зарождение ионой фазы, Криотлллиуп«ия). Объем пор определяется плотностью упаковки частиц. Напр., в гелях плотность упаковки зависит от соотношения прочности скелета гидрогеля и разрушающих его поверхностных сил при образовании в процессе сушки менисков межмицеллярной жидкости. Сушка прочных состарившихся гелей сохраняет их рыхлую структуру в дает системы с большим объемом пор; при сушке свежеобразованных гелей рыхлая структура разрушается и происходит пере- упаковка частиц под влиянием мощных капиллярных сил, в результате образуются тела с малым объемом пор.
Размер пор регулируется размером частиц и плотностью их упаковки. В губчатых и нек-рых корпускулярных структурах образование пор достигается удалением одного или нескольких компонентов твердого тела при растворении (порястые стекла, скелегные катализаторы), дегидратацией гидроксидов или терморазложением солей (пориспле оксиды разл.
природы), частичным окислением (активные угли) и др. процессами. Текстура продукта определяется концентрацией и дисперсностью ксыпонентов в исходном матерна- 132 ле, соотношением плотностей исходного и конечного продуктов, глубиной хим. превращений. Изучение П важно в адсорбционных и каталитнч. процессах для оценки влияния внутр. диффузии на их скорос"гь, а также для синтеза оптимальньм структур в произ-ве строит.
н теплоизолируюших материачгв, наполнителей, адсорбентов для газовой хроматографии и др, Лсю Дзисььо В А, Каравулов А П, Тарасова Д В, Физико-зим»- вские основы ыппсза акиспьм казализатороа, Новост. 1С73, дубинки М М, «Нзв АН СССР Сер»,шм,Ы1,с 9-23,Х феи Л Н, Неимарк А В, Миагафатвые прапсссы а пористыз срсдаз, М, 1982, Грег С, Спит К, Адсарбпи», дстьваа позерквосг, пориспмть, пер с вгл, 2 изл, М, 1934 агап О с, Вгоп» к 1 с, О соа !пинаю зом 1981, 82, ы|, р 141-49 4 Л Корлаззае ПОРООБРАЗОВАк ЕЛИ (вспеииваюшие агенты), индивидуальные в-ва или смеси, предназначенные для получения газонаполненных материалов посредством создания в них системы открытых (сообщающихся) и(или) закрытых (изолированных) ячеек, или пор.
К газонаполненным материалам относят, напр., пенопласты, поропласты, парис!иыг резипы, газо- и пенобетоны, пористые стекла (см С!пекло игоргипическое). Пористая структура м.б. образована: 1) в результате выделения газа нли смеси газов при разл хим. превращениях и(или) нагреваяии П., находящихся в жидких композициях, что приводит к их вспениванию (пенообразованию), такие П. паз.
газообразователями (вспенивателями); 2) вследствие экстрагирования (вымыванни, выжигания) из сформованного изделия П., введенного ранее в композицию; 3) посредством спекания металлнчч керамнч. и полимерных монолитных частиц (порошков) и пористых гранул (см., напр., Пеиополистироды). Доля П, второго типа в иром. произ-ве газонаполненньм материалов незначительна. Газообразователи (Г.) подразделяют на химические и физические. Первые используют для получения орг. и минер.
газонаполиенных материалов, вторые-только органических. Химические Г. выделяют газы в результате термич. разложения (нх называют пор оф орами) либо хим, взаимодействия с к.-л. ингредиентом комиозицип или между компонентами, составляющими ПН представляют собой преим. твердые мелкодисперсные в-ва. физические Г.— в оси.
легкокнпящие жидкоспе; они выделяют газы в результате кипения, испарения, десорбции нри повышении т-ры или(и) при понижении давления, не претерпевая хим. Превращений. Химические Г.-наиб. многочисл. группа промышленных П. К ним относятся: !) в-ва, вьглеляющие газообразные продукты в результате термич. разложения,— аммониевые соли минер. и карбоновых к-т, гидрокарбонаты н карбонаты щелочных и щел.-зем.
металлов, выделяющие ХНЗ и(илн) СО, при нагр. до 40-100 С, напр. ХН СООХН4, ХаНСО„ ХазСОз, смесь (ХН4)зСОз'Н2О с (~4)НСОЗ азо- и диазосоедйнения, Х-ннтрозосоединеияя, сульфонилтидразиды, авилы и лр. (см. табл.). 2) Смеси в-в, выделяющие газообразные продукты в результате хим. взаимодействия компонентов,— смеси металлов П и 1П гр. периодич. системы с карбоновыми или минер.
к-тами (напра стеариновой, олеиновой, абиетиновой, соляной, серной, ортофосфорной), смеси карбоновых к-т с неорг. карбонатами, нитратов с аммониевыми солями, карбидов с гидридами металлов П гр. и водой. Осн. требования к химическим Гд близость т-р их разложения к т-рам плавления и отверждения полимера; выделение газа в узком температурном интервале; высокая скорость выделения газа и возможность ее регулирования т-рой, давлением и активаторами термнч. разложения; отсутствие у выделяющихся газов и продуктов разложения П.
коррозионной активности, токсичности и легкой воспламеняемости; хорошая р-римость Г. и диспергнруемость образующихся газов в полимерных композициях; выделение при разложении Г. небольшого кол-ва тепла (во избежание деструкции вспеннваемого полимера); отсутствие влияния Г.
и продуктов нх разложения на скорости полимеризации и отверждения; бесцветность и отсутствие запаха у нродук- 133 ПОРОХА 71 СВОйСПЗА НККОТОРЬ!Х ОРГЛНзгтЗРСЗОГХ ПОРООБРАЗОВЛТКЛКЙ Торговая лс~ ка Газовое Т паза, чилло, С отечест- зарубемиаа см'зг асвиаз Порообрюоаатель Цсчлагев-АЗ, азопсл,ие- аитраи-АС, фр1тор-хт, кавл о, ьемпар К-1'5 Жеввтров-Аг„ ОЧ, паро4ю Цс логсйОАВ ювипел Ов жсыпроп ОЬРТ, ау'ыа" пел ВН иак- блов, парофор ОНО, юиппел НО орп.с-40 Поро4юр СХЗ-21 Азоюп арбаксамил 1двамид юодиюрбововои к-тм, азадикарбовамид) Н,НСОН НСОНН, 200 2"0 1«0 180 130-150 90 130 ОЛ ПО- ИО 200-230 150 180 2,2-А за.бес. !в зобу!прови грил ! <сн,),гусн3н-нщсыусн,у, Дпюоамюсбеюол С,Н,Н 14ННС„Н, Нзп -Диввтрозопевтаметилеи те!!чампи Порафор ЧХЗ 57 Попофор ДАБ 4ХЭ 308 ОХ Х СН8 Х вЂ” ХО ~4-1 Порафор ЧХЗ-9 жеивтров ВЗН веклогси ВЗА Порафор 0-13 Беизаыуль4ювплгидрю ил С Н,ЗО,НННН 115-130 130 140 170-1ЬО 135-155 207 85-112 275 90 140 Боюол-1 3-дюу чьфоввдппдза зад НзНННЗО С«Н45О 14ННН Тсрт4п авазид н,осс,н,сон, Смеоь мочеаввы и биурета Н,НСОШБ 4- Н,НСОННСОНН, Парсфор ДФ-9 Парафор Деь4 Порсфор СР- 975, парофор 81105 ПОРОПЛАСТБ1, см Пепопласты.