Теория ставок
-
Теория Брунауэра–Эммета–Теллера (BET)
- Объясняет физическую адсорбцию молекул газа на твердой поверхности
- Основана на многослойной адсорбции
- Используется для измерения удельной поверхности материалов
-
Основные понятия
- Адсорбция молекул газа на твердой поверхности слоями
- Взаимодействие молекул только с соседними слоями
- Теория Ленгмюра применима к каждому слою
-
Уравнение СТАВОК
- θ = cp/(1-p/p0)(p0+p(c-1))
- c — константа СТАВОК, p0 — давление паров адсорбируемой объемной жидкой фазы
- θ — площадь покрытия поверхности
-
Анализ уравнения
- Уравнение перестраивается для удобства анализа
- p и p0 — равновесное давление и давление насыщения адсорбатов
- v — количество адсорбированного газа, vm — количество адсорбированного монослоем газа
- c — константа СТАВОК, E1 — теплота адсорбции для первого слоя, EL — теплота разжижения
-
Применение метода БЭТ
- Используется в материаловедении для расчета площади поверхности
- Общая площадь поверхности и удельная площадь поверхности задаются с помощью уравнений
-
Выводы
- Теория БЭТ основана на многослойной адсорбции и пяти предположениях
- Адсорбция происходит на четко определенных участках поверхности
- Теплота адсорбции равна теплоте сжижения
- При давлении насыщения число слоев молекул стремится к бесконечности
-
Проблемы с определением линейного диапазона BET
- Неясно, как определить линейный диапазон графика BET для микропористых материалов.
- Воспроизводимость определения площади BET по идентичным изотермам проблематична.
-
Ограничения метода BET
- Метод BET полезен для качественного ориентира, но не является корректным с количественной точки зрения.
- Метод BET может давать неопределенные значения площади поверхности.
- В некоторых случаях метод BET приводит к аномалиям, таким как бесконечное количество адсорбированных молекул.
-
Применение метода BET
- Метод BET используется для определения удельной площади поверхности порошков.
- Метод BET полезен для сравнения различных цементов и активированного угля.
- Метод BET применяется в катализе для оценки площади поверхности катализаторов.
-
Современные методы определения площади поверхности
- Разработан метод определения площади поверхности BET с помощью термогравиметрического анализатора (TGA).
- Метод TGA позволяет использовать различные адсорбаты, такие как вода или толуол.
-
Рекомендации
- Метод BET имеет ограничения и требует уточнения для повышения точности.
- Рекомендуется использовать более реалистичные методы, такие как метод вычитания эффекта пор (SPE).