Адсорбент характеристикалары мен түрлері.

Адсорбенттер меншікті беттін ауданы бар қатты заттар. Адсорбенттердің диаметрлері әр түрлі капиллярлы каналдары (саңылаулары) болады. Олар макросаңылаулар (2-10~^чмм үлкен), өтпелі саңылаулар (6-10 ^'^

микросаңылаулар (2Л0 -6 ЛО мм) деп бөлінеді. Адсорбция процесі саңылау мөлшеріне байланысты болады.

Макросаңылаулардың меншікті беттін ауданы салыстырмалы түрде кіші болады, сондыктан олардың іргелерінде заттың өте аз мөлшері адсорбцияланады.

Адсорбция кезінде өтпелі саңылаулардың бетінде сіңірілген зат қабаттары пайда болады. Бірмалекулалы кабат-мономолекулярлы адсорбция, көпмолекулярлы-полимолекулярлы адсорбция.

Микросаңыраулардың өлшемдері адсорбцияланатын

молекулалардың өлшемдерімен шамалас болады. Бұл микросаңылаулардың толуына экеп соғады. Адсорбенттердің сіңіргіш жэне адсорбционды касиетті болады. Адсорбенттердің сіңіргіш қасиеті қысым, температура, сіңетін зат концентрациясына байланысты болады. Берілген шарттардағы адсорбенттің максималды сіңіргіш қасиеті тепетеңдік белсенділік деп аталады.

Өнеркэсіпте сіңіретін заттар ретінде активті көмір, минералды адсорбенттер (силикагель, цеолиттер) және синтетикалық ионалмасу шайырлар (иониттер) кеңінен қолданылады.

Активті көмір. Үлкенсаңылаулы активті көмірді құрамында көмірі бар заттарды (ағаш, сүйек) құрғақ айдаудың нәтижесінде ағлады. Активті ету көмірді 900 С-де қыздыру нэтижесінде жүзеге асады.

Активті көмірдің меншікті беттік ауданы 600 бен 1700м^ /г аралығында болады. Газдар мен булардың адсорбциясы үшін активті көмірдің кейбір стандартты маркалардың түйіршіктерінің өлшемдері 1-5 мм (БАУ көмірі) және 1,5-2,7 мм (СКТ көмірі) аралығында болады.

Активті көмір су буына кдрағанда органикалык заттардың буын жақсы сіңіреді, бірақ оның дымқылдығы артқан сайын органикалық зат буларын сіңіру касиеті төмендейді. Олар көбінесе ұшқыш еріткіштердің рекуперациясы үшін қолданылады. Кемшілігі: жанғыштығы.

Силикагельдер. Бұл адсорбенттер кремний қышқылының гелін сусыздандырудан алынады. Олар натрий силикатын (еріғен шыны) минералды қышқылдармен немесе қышқыл ерітінділермен жэне олардың тұздарымен өңдеу арқылы алынады.Силикагельдердің меншікті беттік ауданы 400 ден 770 м /г аралығында болады. Түйіршіктерінің өлшемі: 0,2-7 мм.

Силикагельдер негізінен газдарды кептіруде қолданылады.
Дымқыл кезінде олардың органикалық зат буларын сіңіру қасиеті
төмендейді. Артықшылығы: механикалық төзімділігі,

жанбайтынд ығы.

Цеолиттер. Бұл адсорбенттер табиғи немесе синтетикалық минералдар болып табылады. Өнеркәсіпте көбінесе синтетикалық цеометтер қолданылады. Жақында саңылауларының өлшемдері бірдей (құрылыстары) цеолиттер алына бастады. Олардың саңылауларының өлшемдері сіңірілетін зат өлшемдерімен шамалас. Бұл цеолиттер молекулалық-торлы эсер көрсетеді. Яғни олар молекулаларының диаметрлері саңылау диаметрінен асатын заттарды сіңіре алмайды. Молекулалық-торлы эсері тән у табиғи цеолит натролит болып табылады. Цеолиттердің молекулалық-торлы әсері өнеркәсіпте қалыпты көмірсутектер мен изопарафиндерді бөлуде қолданылады.

Цеолиттер суды өте жақсы сіңіреді, олар газдарды жэне сұйықтарды тазарту мен кептіруде кеңінен қолданады. Цеолит түйіршіктерінің өлшемдері:2-5 мм.

Иониттер. Бұл адсорбенттер табиғи, синтетикалық бейорганикалық және органикалық болуы мүмкін. Табиғи иониттерге цеолиттер, минералдар (сазды), көмір жатады. Ал синтетикалық иониттерге еріген цеолиттер және молекулалық-торлар, ионалмасқан шайырлар, активті минералдар және органикалық заттар жатады. Цеолиттер суда және кәдімгі еріткіштерде ерімейді. Олардың иондары электролит ерітіндісінің иондарымен алмасаДы. Қозғалмалы аниондармен алмасатын күрамына қышқыл белсенді топтары бар иониттер анионит деп аталады, катиондармен алмасатын қэдэамында негіз белсенді топтары бар иониттер катионит деп аталады. Сонымен қатар амфотерлі иониттер де болады.

1. Анион алмасу реакциясы.

_г

Мұндағы К. - қозғалмалы ионмен байланысқан ионит

молекуласы.

2. Катион алмасу реакциясы.

2 КаК + СаСІ2 ^- СаК^ + 2 ЫаСІ

2 теңдеуде де қатты фазадағы заттар бөлінген.

Ионалмасу шайырлары химиялық тұрақты жэне механикалық төзімді болып келеді. Сондықтан олар көп таралған иониттер болып табылады.

Дата добавления: 2015-07-24