удельная площадь поверхности графита

Содержание
  1. ГОСТ 13144-79 Графит. Методы определения удельной поверхности
  2. Текст ГОСТ 13144-79 Графит. Методы определения удельной поверхности
  3. ГОСТ 13144-79
  4. ГРАФИТ
  5. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
  6. МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
  7. ГРАФИТ
  8. Методы определения удельной поверхности
  9. 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
  10. 2. МЕТОД ОПР1ДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПО АДСОРБЦИИ МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО
  11. 2.1.1. 2.2.1, 2.3.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).
  12. 3. ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
  13. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
  14. научная статья по теме УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Химия
  15. Текст научной статьи на тему «УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ»
  16. Пoхожие научные работы по теме «Химия»
  17. Исследование удельной поверхности искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому Текст научной статьи по специальности « Химические технологии»
  18. Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Алдашева Нуржамал Тунаевна, Чилдебаев Бактыбек Суюнбекович, Ташполотов Ысламидин
  19. Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Алдашева Нуржамал Тунаевна, Чилдебаев Бактыбек Суюнбекович, Ташполотов Ысламидин
  20. Текст научной работы на тему «Исследование удельной поверхности искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому»
  21. 🔍 Видео

Видео:БОЛЬШОЙ ПРОРЫВ! ГРАФЕНОВЫЕ БАТАРЕИ УЖЕ НА РЫНКЕСкачать

БОЛЬШОЙ ПРОРЫВ! ГРАФЕНОВЫЕ БАТАРЕИ УЖЕ НА РЫНКЕ

ГОСТ 13144-79 Графит. Методы определения удельной поверхности

Видео:ОЦЕНКА СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТИ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА ПО МЕТИЛЕНОВОМУ СИНЕМУСкачать

ОЦЕНКА СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТИ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА ПО МЕТИЛЕНОВОМУ СИНЕМУ

Текст ГОСТ 13144-79 Графит. Методы определения удельной поверхности

Видео:ГРАФЕН В ПРОШЛОМ?! Найден новый чудо-материал!Скачать

ГРАФЕН В ПРОШЛОМ?! Найден новый чудо-материал!

ГОСТ 13144-79

Видео:ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРЕВРАЩАЕТ ГРАФИТ В АЛМАЗСкачать

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРЕВРАЩАЕТ ГРАФИТ В АЛМАЗ

ГРАФИТ

Видео:ПРОСТОЙ СПОСОБ измерения допусков формы и расположения поверхностей детали в производстве!Скачать

ПРОСТОЙ СПОСОБ измерения допусков формы и расположения поверхностей детали в производстве!

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРАФИТ

Методы определения удельной поверхности

Methods for the determination of specific surface

Дата введения 01.01.81

Настоящий стандарт распространяется на графит, используемый в производстве электроуголь-ных изделий, и устанавливает методы определения удельной поверхности по адсорбции метиленового голубого и газохроматографическим методом.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам определения удельной поверхности — по ГОСТ 17818.0.

2. МЕТОД ОПР1ДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПО АДСОРБЦИИ МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО

Сущность метода заключается в титровании графитовой суспензии 0,3 %-ным раствором метиленового голубого в присутствии серной кислоты.

Удельную поверхность рассчитывают, исходя из количества метиленового голубого, израсходованного на титрование пробы.

2.1. Аппаратура, материалы и реактивы

2.1.1. Для проведения испытания применяют:

шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева до 150 °С;

весы лабораторные 2-го класса точности с погрешностью взвешивания не более 0,0005 г по ГОСТ 24104;

мешалку магнитную типа ММ-ЗМ;

микробюретку вместимостью 1,5 см 3 по ГОСТ 29251;

секундомер по ТУ 25—1819.0021, ТУ 25—1894.003;

колбы или стаканы вместимостью 150 и 1000 см 3 по ГОСТ 23932;

колбу мерную вместимостью 1000 см 3 по ГОСТ 1770;

фильтры обеззоленные «синяя лента»;

кислоту серную по ГОСТ 4204, 5 и. раствор;

метиленовый голубой, 0,3 %-ный раствор (0,003 г/см 3 ); готовят следующим образом: 3 г метиленового голубого, высушенного при 105—110 °С до постоянной массы, помещают в стакан вместимостью 1000 см 3 , приливают 600—700 см 3 горячей воды и нагревают при перемешивании, не допуская кипения, до полного растворения.

Раствор охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 и объем раствора доводят водой до метки.

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Навеску графита массой около 1 г помещают в стакан вместимостью 150 см 3 , приливают 20—25 см 3 воды, перемешивают суспензию на магнитной мешалке и при перемешивании добавляют

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1979 © ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями

1 см 3 5 н. серной кислоты. Суспензию титруют раствором метиленового голубого со скоростью 0,1 см 3 раствора метиленового голубого каждые 20 с. После приливания каждой порции красителя суспензию интенсивно перемешивают на магнитной мешалке и тонкой стеклянной палочкой переносят каплю суспензии на фильтр «синяя лента». Титрование с переносом капли суспензии на фильтровальную бумагу продолжают до появления окрашенного голубого ореола вокруг темного пятна капли суспензии графита. Для контрольной проверки суспензию вновь интенсивно перемешивают в течение 2 мин и переносят каплю суспензии на фильтр. Если ореол исчезнет, титрование продолжают.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Удельную поверхность (Ууд) в м 2 /г вычисляют по формуле

S yR т ■ М ИЛИ 5 УД — ‘ V,

где V— объем раствора метиленового голубого, израсходованный на титрование, см 3 ;

С — концентрация метиленового голубого, израсходованного на титрование, см 3 ;

N— постоянная Авогадро, равная 6,023 • 10 23 ;

Ат — площадка, занимаемая одной молекулой адсорбированного метиленового голубого в плотно упакованной пленке на поверхности графита, равная 106 • 10 20 , м 2 ;

т — масса навески графита, г;

М — молекулярная масса метиленового голубого, равная 319,9 г.

2.1.1. 2.2.1, 2.3.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

2.3.3. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать 15 отн. % относительно среднего арифметического значения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

Сущность метода заключается в определении количества азота, адсорбированного поверхностью графитового порошка при температуре жидкого азота.

Удельную поверхность рассчитывают по площади десорбционного пика, пропорциональной количеству азота, десорбированного навеской графитового порошка при температуре окружающей среды.

3.1. Оборудование и реактивы

3.1.1. Для проведения испытания применяют:

хроматограф лабораторный марки ЛХМ-72 с измененной газовой схемой прибора, а также любой хроматограф с детектором по теплопроводности. Допускается проводить определение удельной поверхности на хроматографе-сорбтометре «Цвет-211»;

адсорбер — U-образную стеклянную трубку длиной 120 мм, диаметром 6—7 мм; весы лабораторные 2-го класса точности с погрешностью взвешивания не более 0,0005 г по ГОСТ 24104;

линейку измерительную металлическую по ГОСТ 427; пенный расходомер (поставляется с хроматографом); сосуд Дьюара по ТУ 26—04—622;

манометр образцовый на давление 1,569 Па по ТУ 25—05—1664;

секундомер по ТУ 25—1819.0021, ТУ 25—1894.003;

вентиль кислородного баллона;

трубку медную диаметром 6 мм;

азот жидкий по ГОСТ 9293;

азот газообразный по ГОСТ 9293, ос. ч.;

гелий газообразный, в. ч.;

адсорбент цеолитный типа Са Х-ТК-50.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Подготовка к анализу

3.2.1. Приготовление азотогелиевой смеси

3.2.1.1. Азотогелиевую смесь, содержащую 5—7 % азота и 93—95 % гелия, готовят на установке, схема которой изображена на черт. 1.

удельная площадь поверхности графита

1, 2, 3, 4— вентили кислородных баллонов; 5 — образцовый манометр; 6— запорная игла; 7— медная трубка

Газовая схема хроматографической установки

3.2.1.2. Для приготовления смеси закрыва- Установка для приготовления газовой смеси

ют все вентили на установке, затем открывают вентиль 7 и вентиль 3 (промыливанием проверяют линию газа-носителя на герметичность). Убедившись в отсутствии утечки, открывают вентиль 2 и вентиль 4 (проверяют линию газа-адсорбата на герметичность). Закрывают вентиль 4, открывают запорную иглу 6 (продувают линию газа-носителя до остаточного давления в баллоне, соответствующего 75 делениям по образцовому манометру). Закрывают вентиль 3 и открывают вентиль 4 (продувают линию газа-ад-сорбата до остаточного давления в баллоне, соответствующего 85 делениям по образцовому манометру). Закрывают запорную иглу 6 и открывают вентиль 3. Когда стрелка на образцовом манометре дойдет до деления 81, вентиль 3 закрывают. Закрывают вентиль 7 и вентиль 2.

Баллон с азотогелиевой смесью выдерживают в течение 10 дней до ввода его в работу.

3.2.2. Монтаж установки

3.2.2.1. При монтаже установки производят изменение в газовой схеме прибора: камеры детектора 7, 5 включают последовательно в газовую схему так, как изображено на черт. 2.

На место дозированного объема к газовому крану-дозатору при помощи металлических трубок и вакуумного шланга подсоединяют адсорбер.

После адсорбера перед измерительной камерой детектора ставят колонку длиной 1 м, заполненную примерно на V3 ее объема цеолитным адсорбентом.

3.2.3. Вывод хроматографа на рабочий режим

3.2.3.1. Обеспечивают герметичность линии газа-носителя в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. В качестве газа-носителя используют гелий или водород, адсорбатом служит азот.

К выходу детектора по теплопроводности подсоединяют резиновый шланг для отвода газа-носителя в смеси с адсорбатом за пределы помещения.

Открывают баллон и устанавливают на входе прибора давление 9,8 (1,0—1,5 кгс/см 2 ).

Устанавливают расход газа-носителя в смеси с адсорбатом, равным 5 • 10 -7 м 3 /с.

Контроль расхода газа-носителя в смеси с адсорбатом осуществляют с помощью пенного расходомера.

3.2.4. Включение системы детектирования, измерения и регистрации

3.2.4.1. Прежде чем подать на прибор электроэнергию, необходимо убедиться в том, что все выключатели и переключатели находятся в положении «Выкл.» и прибор заземлен.

Ручку «Ток ДТ» устанавливают в крайнее левое положение.

Подают на прибор электроэнергию.

Включают пакетный выключатель «Сеть», при этом должна загореться сигнальная лампа с надписью «Сеть».

Переключатель рода работ ставят в положение, при котором включается сигнальная лампа «ДТП».

Ручкой «Ток ДТП» устанавливают ток 130 мА, а ручкой делитель ДТП — требуемый масштаб записи хроматограммы.

Включают электронный потенциометр, предварительно заправив его чернилами и бумагой.

Ручками «Грубо» и «Точно» устанавливают стрелку потенциометра на нулевую отметку.

удельная площадь поверхности графита

1 — сравнительная камера детектора; 2 — кран-дозатор; 3 — адсорбер; 4 — колонка; 5 — измерительная камера детектора

10 4 — 14,7 • 10 4 Па

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску графитового порошка массой около 0,04 г помещают в адсорбер 3 (см. черт. 2). Адсорбер подсоединяют к крану-дозатору 2, который находится в положении 1 (см. инструкцию, прилагаемую к прибору).

Кран-дозатор ставят в положение 2, при котором происходит продувка адсорбера газом-носителем в смеси с адсорбатом.

Хроматограмма десорбционного пика

Когда перо самописца вернется на нулевую линию, адсорбер с навеской погружают в сосуд Дьюра с жидким азотом. Перо самописца отклоняется от нулевой линии, затем возвращается в исходное положение.

3.3.2. Включают тумблер «Диаграмма» и через 1— 1,5 мин убирают сосуд Дьюара с жидким азотом.

Примерно через 30 с на диаграммной ленте записывается десорбционный пик (см. черт. 3).

Для расчета удельной поверхности графитового порошка в идентичных условиях снимают хроматограмму контрольного образца с известной удельной поверхностью, определенной методом Брунаера — Эммета — Теллера.

3.4. Обработка результатов 3.4.1. Концентрацию смеси (X) в процентах вычисляют из пропорции 79 — 100 %

где 79 — число делений, соответствующее 100 %-ной концентрации смеси;

4 — число делений по образцовому манометру, соответствующее количеству азота, перешедшему из баллона с газом-адсорбатом в баллон с газом-носителем, %.

3.4.2. Площадь десорбционного пика (5П) в см 2 вычисляют по формуле

удельная площадь поверхности графита

где h — высота пика, см;

а — ширина пика, замеренная на */2 высоты, см; г — масштаб записи (чувствительность прибора).

3.4.3. Удельную поверхность (Ууд) в м 2 /г вычисляют по формуле

где 5) — площадь пика анализируемого образца, м 2 ; т2 — масса контрольного образца, г;

Ууд к — удельная поверхность контрольного образца, м 2 /г;

Ш — масса анализируемого образца, г;

S2 — площадь пика контрольного образца, м 2 .

За результат определения принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать 5 отн. % относительно среднего арифметического значения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР и Министерством электротехнической промышленности СССР

Б.Ф. Петров (руководитель темы); И.В. Суравенков, Г.Г. Валиуллова; Л.Н. Вострова; А.С. Фиалков; А.И. Демидова; М.В. Еремина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам 27.07.79 № 2815

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13144-67

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Видео:Разбираем Ионистор 500 F - Analisar supercapacitores 500 FСкачать

Разбираем Ионистор 500 F - Analisar supercapacitores 500 F

научная статья по теме УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Химия

удельная площадь поверхности графита

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Видео:САМЫЙ МАЛЕНЬКИЙ ВО ВСЕЛЕННОЙСкачать

САМЫЙ МАЛЕНЬКИЙ ВО ВСЕЛЕННОЙ

Текст научной статьи на тему «УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ»

ЖУРНАЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2009, том 83, № 6, с. 1161-1164

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ

УДК 544.723; 542.06; 542.81

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

© 2009 г. О. Н. Шорникова, Е. В. Коган, Н. Е. Сорокина, В. В. Авдеев

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет

E-mail: shornikova@inumit.ru Поступила в редакцию 07.05.2008 г.

Методом низкотемпературной адсорбции азота изучены удельная поверхность и превращения пористой структуры в углеродных материалах на основе графита. Установлено, что пенографит и графитовая фольга отличаются развитой, по сравнению с исходным графитом, удельной поверхностью (до 90 м2/г) и пористой структурой, образованной щелевидными мезопорами с характерным радиусом

20 А. Впервые показано определяющее влияние способа синтеза на адсорбционные свойства материалов.

Среди аллотропных модификаций углерода особое место занимает графит, который выступает двумерной решеткой хозяина для различных атомов, молекул, ионов в интеркалированных соединениях графита (ИСГ). Благодаря амфотер-ным свойствам графит образует донорные (со щелочными и щелочно-земельными металлами) и акцепторные (с кислотными оксидами, хлоридами металлов, галогенами, кислотами Бренстеда и т.д.) ИСГ [1]. Наибольший практический интерес представляют бинарные соединения акцепторного типа с серной или азотной кислотами, так называемые бисульфат и нитрат графита, занимающие ключевое положение в технологии окисленного графита и пенографита [2, 3].

Для образования ИСГ необходимо протекание двух параллельных реакций: окисления графитовой матрицы с образованием макрокатиона и ин-теркалирования аниона, сольватированного нейтральными молекулами кислоты [1].

Образование макрокатиона может происходить как в присутствии сильных химических окислителей (в том числе

100% НК03 и НС104, являющихся самовнедряющимися кислотами), так и под действием электрического тока, который позволяет контролировать глубину окисления графитовой матрицы [4].

ИСГ с кислотами Бренстеда под действием воды разлагаются с образованием интеркалирован-ного графита (ИГ) — нестехиометрического аддук-та, содержащего поверхностные функциональные группы, остаточную кислоту и воду на дефектах графитовой матрицы и в межкристаллитных областях [2]. Уникальной особенностью ИСГ и окис-

ленного графита является способность вспениваться (многократно расширяться вдоль оси с) с образованием пенографита при нагреве до 600-1000°С в режиме термического удара [3].

Пенографит (ПГ) представляет собой низкоплотный углеродный материал, в котором свойства исходного графита дополнены низкой теплопроводностью и способностью прессоваться без связующих компонентов в изделия, в частности в графитовую фольгу (ГФ), разной плотности [5]. Варьируя плотность прессования пенографита можно создавать материалы с различной газопроницаемостью, тепло- и электропроводностью. В ряде работ показано, что для пенографита характерно наличие микро-, мезо- и макропор, причем последние наиболее многочисленны [6, 7]. Развитая пористая структура позволяет рассматривать ПГ как перспективный сорбент тяжелых масел и нефтепродуктов [8].

Несмотря на высокий научный и практический интерес к графиту и его соединениям, удельная поверхность и пористая структура графитовых материалов недостаточно изучены: нет данных о влиянии способа синтеза на эти характеристики, хотя известно, что, например, насыпная плотность пенографита в существенной степени определяется степенью окисления графитовой матрицы в ИСГ и ИГ.

Поэтому целью настоящего исследования являлось изучение удельной поверхности и пористой структуры материалов в ряду графит —-—»- ИГ —»- ПГ —»- ГФ, а также оценка влияния условий синтеза на исследуемые параметры.

Рис. 1. Изотермы адсорбции-десорбции азота на графите (а) и графитовой фольге плотностью 1 г/см3 (б); 1 — ветвь адсорбции, 2 — ветвь десорбции.

Объектами исследования являлись природный дисперсный графит (содержание углерода -99.9%, межслоевое расстояние — 3.35 А, основная фракция — 200-300 мкм), интеркалированный графит двух типов, пенографит и графитовая фольга.

Интеркалированный графит первого типа (ИГ1) получен химическим способом — гидролизом нитрата графита. Для синтеза ИГ второго типа (ИГ2) использовали электрохимическое окисление графита в 58% НШ3 (0 = 1000 Кл/г, I =

= 200 мА). Термической обработкой при 900°С получен пенографит двух типов (ПГ1 и ПГ2) с насыпной плотностью 1.5-2.0 г/л. Прессование пе-нографита в графитовую фольгу (ГФ1 и ГФ2) с плотностью 0.3 и 1.0 г/см3 осуществляли на специальном оборудовании [5].

Методы измерения и расчета

Изучение удельной поверхности и пористости образцов проводилось методом низкотемпературной адсорбции азота на стандартном волюмо-метрическом оборудовании Sorptomatic1990 фирмы Thermo Electron Corporation. Для исследованных углеродных материалов получены изотермы адсорбции-десорбции азота в интервале относительных давлений p/ps от 0 до 1 при 77 К.

Удельная поверхность образцов (5уд) рассчитывалась по методу БЭТ из изотермы адсорбции в интервале относительных давлений 0.05-0.30. Объемы микропор (Уми) в исследованных материалах оценивались методом Horvath-Kawazoe (H-K) [9] в интервале p/ps от 0 до 0.35. По десорб-ционной ветви изотермы адсорбции в интервале давлений 0.30-0.95 рассчитывали объемы мезо-пор (Уме) и их распределение по размерам (PSD) методом Dollimore-Heal (D-H) [10]. В обоих метода D-H лежит модельное представление о цилиндрической форме пор. В связи с тем, что для графитовых материалов характерны преимущественно щелевидные поры, рассмотренные методы расчета применялись только для сравнительной оценки пористой структуры различных образцов.

Исходный и окисленный графит являются непористыми кристаллическими веществами с малой удельной поверхностью, о чем свидетельствует вид изотермы адсорбции азота (рис. 1а). Величина удельной поверхности природного графита составляет 0.6 м2/г, что хорошо согласуется с литературными данными [11]. На стадии формирования интеркалированного графита наблюдается увеличение удельной поверхности в

5 раз, что, по-видимому, связано с ростом числа дефектов.

Совершенно иную картину демонстрируют изотермы адсорбции-десорбции азота на пено-графите и графитовой фольге, вид которых свидетельствует о наличии развитой пористой структуры в этих материалах. Полученный результат, согласуется с разницей в насыпной (кажущейся) и рентгеновской плотности, которые составляют 0.0015-0.0020 и 2.2 г/см3 соответственно и указывают на значительное число открытых и

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА

закрытых пор, а также дефектов графитовой матрицы.

Несмотря на имеющиеся отличия, полученные изотермы относятся к одному IV типу по современной классификации [12]. После незначительного подъема в начальной области на адсорбционной ветви наблюдается медленный рост величин сорбции с увеличением относительного давления адсорбтива, а в области давлений, близкой к давлению насыщения, адсорбция резко возрастает, и кривая асимптотически приближается к р/р = 1 (рис. 16). На графиках наблюдается отчетливо выраженный гистерезис, что указывает на значительный объем мезопор, в которых происходит необратимая капиллярная конденсация. Петли гистерезиса по классификации ШРАС могут быть отнесены к типу Н3, характерному для материалов со щелевидной формой пор.

Следует отметить, что предельные величины сорбции, значения удельных поверхностей и объемов пор для образцов, полученных электрохимическим окислением, в 2-3 раза превосходят аналогичные значения для материалов из химически окисленного графита. Удельная поверхность ПГ1 составляет 45 м2/г, что почти в 2 раза меньше, чем для ПГ2. Таким образом, более глубокое окисление графитовой матрицы, имеющее место в случае анодного окисления графита в азотной кислоте, способствует формированию более развитой пористой структуры на стадии образования пенографита и, следовательно, графитовой фольги.

Прессование пенографита сопровождается уменьшением его удельной поверхности (рис. 2), причем в случае ПГ2 наблюдаемый эффект выражен в меньшей степени. Основываясь на литературных данных [6, 7] и полученных результатах, можно предположить, что поскольку объем микропор в образцах невелик (не превышает 0.05 см3/г), то основной вклад в значение удельной поверхности вносят мезопоры, объем которых практически не зависит от плотности (таблица). Кроме того, ме-зопрористая структура в электрохимическом пе-нографите более развита по сравнению с ПГ1, чем и объясняются более высокие значения удельной поверхности для графитовой фольги второго типа.

На десорбционной ветви изотерм графитовых фольг в области относительных давлений от 0.45 до 0.50 наблюдается резкий излом (рис. 16). Подобное явление может объясняться формированием в процессе уплотнения более однородной мезопористой структуры. Практически одновременное опорожнение значительного объема мезопор в ходе десорбции приводит к резкому паде-

Ш ГФ (й = 0.3 г/см3) Ш ГФ (й = 1.0 г/см3)

Рис. 2. Зависимость удельной поверхности пеногра-фитов от их плотности при различных способах синтеза: I — химический, II — электрохимический.

нию десорбционной ветви в узком интервале относительных давлений, что подтверждается характером распределения мезопор по размерам (рис. 3).

На дифференциальных кривых распределения мезопор по размерам для пенографитов обоих типов наблюдается несколько максимумов, что свидетельствует о наличии в образцах нескольких групп

Удельная поверхность и пористая структура пенографитов и графитовых фольг

Образец й, г/см3 5уд, м2/г Умш см3/г Уме, см3/г г, А

ПГ1 0.0020 45 ± 2 0.02 0.1 ± 0.02 22 ± 1

ГФ1 0.3 31 ± 2 0.02 0.1 ± 0.02 20 ± 1

1 17 ± 2 0.01 0.1 ± 0.02 20 ± 1

ПГ2 0.0015 92 ± 3 0.05 0.3 ± 0.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Видео:Шероховатость поверхности Ra и Rz. Что это?Скачать

Шероховатость поверхности Ra и Rz. Что это?

Пoхожие научные работы по теме «Химия»

АВДЕЕВ В.В., КАРЗОВ И.М., СОРОКИНА Н.Е. — 2009 г.

АВДЕЕВ В.В., АФАНАСОВ И.М., ИОНОВ С.Г., РУСАКОВ Д.А., САВЧЕНКО Д.В., СЕЛЕЗНЕВ А.Н. — 2009 г.

АВДЕЕВ В.В., ЛУТФУЛЛИН М.А., ПОХОЛОК К.В., СОРОКИНА Н.Е., ШОРНИКОВА О.Н. — 2012 г.

Видео:Горение алмазов и графита / Burning of diamonds and graphitesСкачать

Горение алмазов и графита / Burning of diamonds and graphites

Исследование удельной поверхности искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому Текст научной статьи по специальности « Химические технологии»

Видео:Углерод и его аллотропные формы алмаз и графит (Киевнаучфильм)Скачать

Углерод и его аллотропные формы алмаз и графит (Киевнаучфильм)

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Алдашева Нуржамал Тунаевна, Чилдебаев Бактыбек Суюнбекович, Ташполотов Ысламидин

В этой статье рассмотрено и исследовано удельная поверхность искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому. Исследование показало, что удельная поверхность адсорбции графита полученный из угля Узгенского месторождения по метиленовому голубому составляет 599,4 м2/г и это очень близок к показателям активных углей. Исследование удельной поверхности искусственного графита полученного из угля Узгенского месторождения на адсорбционную активность проводили титрованием суспензии с раствором индикатором метиленовым голубым.

Видео:ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО-ЦЕМЕНТИТ, железо-углерод, Fe+Fe3CСкачать

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ  ЖЕЛЕЗО-ЦЕМЕНТИТ, железо-углерод, Fe+Fe3C

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Алдашева Нуржамал Тунаевна, Чилдебаев Бактыбек Суюнбекович, Ташполотов Ысламидин

Видео:БАТАРЕЙКИ НА ОДИНАКОВЫХ ЭЛЕКТРОДАХ? КАК ЭТО?Скачать

БАТАРЕЙКИ НА ОДИНАКОВЫХ ЭЛЕКТРОДАХ? КАК ЭТО?

Текст научной работы на тему «Исследование удельной поверхности искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому»

ИССЛЕДОВАНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИСКУССТВЕННОГО ГРАФИТА НА АДСОРБЦИЮ ПО РАСТВОРУ МЕТИЛЕНОВОМУ

ГОЛУБОМУ Алдашева Н.Т.1, Чилдебаев Б.С.2, Ташполотов Ы.3

‘Алдашева Нуржамал Тунаевна — кандидат технических наук, доцент;

2Чилдебаев Бактыбек Суюнбекович — доцент, кафедра электрооборудования и теплоэнергетики, энергетический факультет, Ошский технологический университет имени академикаМ.М. Адышева;

3Ташполотов Ысламидин — доктор технических наук, профессор, Институт природных ресурсов имени А.С. Джанбаева, Южного отделения НАН Кыргызской Республики, г. Ош, Кыргызская Республика

Аннотация: в этой статье рассмотрено и исследовано удельная поверхность искусственного графита на адсорбцию по раствору метиленовому голубому. Исследование показало, что удельная поверхность адсорбции графита полученный из угля Узгенского месторождения по метиленовому голубому составляет 599,4 м2/г и это очень близок к показателям активных углей. Исследование удельной поверхности искусственного графита полученного из угля Узгенского месторождения на адсорбционную активность проводили титрованием суспензии с раствором индикатором метиленовым голубым.

Ключевые слова: удельная поверхность, титрование, суспензия, масса, объем, магнитная мешалка, индикатор, краситель, окрашивание, адсорбция.

Известно, что удельная поверхность, или удельная площадь поверхности, это суммарная поверхность всех элементов материала, как правило дисперсного и пористого материала, отнесенная к его массе. Удельная поверхность порошка складывается из суммарной поверхности всех его частиц, и чем меньше размер этих частиц, тем больше площадь их общей поверхности и соответственно, величина удельной поверхности этого порошка. Если частицы порошка имеют развитую пористую поверхность то площадь этой частицы становится еще больше по сравнению с абсолютно гладкой частицей.

Поскольку во многих случаях взаимодействие веществ носит именно поверхностный характер, значение удельной поверхности зависит от поглотительных свойств адсорбентов, схватываемости цемента, активности твердотелых катализаторов, эффективности лекарств и т.д. Удельная поверхность является показателем тонкости помола материалов.

Самый распространенный в настоящее время метод измерения удельной поверхности — это валюметрический метод адсорбции газа на поверхности исследуемого материала. От величины удельной поверхности зависят поглотительная способность адсорбентов, эффективность твердых катализаторов, свойства фильтирующих материалов. Удельная поверхность активных углей составляет 500-1500м2/г, силикагелей — до 800м2/г, микропористых ионнообменных смол — не более 70м2/г, а диатолитовых носителей для хромотографии — менее 10 м2/г.

Удельная поверхность характеризует дисперсность порошкообразных материалов: минеральных вяжущих веществ, наполнительных пигментов, пылевидных топлив и других. Величина их удельной поверхности обычно находится в пределах от десятых долей до нескольких десятков м2/г. Измеряемая величина удельной поверхности зависит от размеров сорбируемых молекул. Одно и тоже вещество при сорбции крупных молекул имеет меньшую удельную поверхность, при сорбции мелких молекул имеет большую удельную поверхность. Для крупных молекул поверхность мелких пор, измеренная сорбцией мелких молекул, как бы и не существует. Поэтому, кроме удельной поверхности, важной характеристикой пористых тел является распределение поверхности пор по радиусам пор (распределение пор по радиусам) [1].

Прежде чем продолжить обзор экспериментального метода определения удельной поверхности твердых тел, коротко рассмотрим процессы, происходящие при адсорбции и способы ее измерения, понятия физической и химической адсорбции. Слово адсорбция образовано из латынского слова ‘^огЪсо» — поглощение и приставка «а Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

🔍 Видео

Основы нанохимии и нанотехнологий. Углеродные нанообъекты. Графен. Видео 1Скачать

Основы нанохимии и нанотехнологий. Углеродные нанообъекты. Графен. Видео 1

МОЩНЫЙ ГЕЛЕВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПИТАНИЯ НА ЖЕЛЕЗЕ СВОИМИ РУКАМИ:ПОЛНОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ И ПРОЦЕСС СБОРКИСкачать

МОЩНЫЙ ГЕЛЕВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПИТАНИЯ НА ЖЕЛЕЗЕ СВОИМИ РУКАМИ:ПОЛНОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ И ПРОЦЕСС СБОРКИ

Диаграмма состояния сплавов системы «железо-углерод»Скачать

Диаграмма состояния сплавов системы «железо-углерод»

Урок 119 (осн). Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавленияСкачать

Урок 119 (осн). Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления

Изготовление источника питания из под ручных материалов, медно цинковый элементСкачать

Изготовление источника питания из под ручных материалов, медно цинковый элемент

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРОТИВ ТИТАНА И КАРБОНАСкачать

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРОТИВ ТИТАНА И КАРБОНА

Сферические зеркала, построение изображения в сферическом зеркале. 8 класс.Скачать

Сферические зеркала, построение изображения в сферическом зеркале. 8 класс.

ГДЕ ВЗЯТЬ САМЫЙ ДЕШЕВЫЙ КАТОД И ПОЧЕМУ ЕГО НЕ СТОИТ ДЕЛАТЬ САМОМУ: РАССКАЗЫВАЮ ПОДРОБНОСкачать

ГДЕ ВЗЯТЬ САМЫЙ ДЕШЕВЫЙ КАТОД И ПОЧЕМУ ЕГО НЕ СТОИТ ДЕЛАТЬ САМОМУ: РАССКАЗЫВАЮ ПОДРОБНО
Поделиться или сохранить к себе: