Разработка единой системы моделей изотерм сорбции газов в полимерах

• Автор: Серегин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Роль изотерм сорбции в транспорте газов через полимерные мембраны
1.2. Модели изотерм сорбции в эластомерах
1.3. Сорбция в стеклообразных полимерах. Модель двойной сорбции и ее модификации
1.4. Сорбция в стеклообразных полимерах. Подходы, альтернативные модели двойной сорбции
Глава 2. Обобщеная теория двойной сорбции (ОТДС)
2.1. Основное уравнение ОТДС
2.2. Некоторые особенности основного уравнения ОТДС
2.3. Энергетический спектр взаимодействия между молекулами газа и лэнгмюровскими центрами полимерной матрицы
2.4. Простая модель изотермы сорбции газов в эластомерах
2.5. Связь параметров ОТДС с температурой стеклования и параметрами классической модели двойной сорбции
Глава 3. Сравнение моделей ОТДС с экспериментом
3.1. Сорбция в высокоэластических полимерах
3.2. Сорбция в стеклообразных полимерах. Влияние природы газа и полимера
3.3. Сорбция в стеклообразных полимерах. Влияние

температуры
3.4. Сорбция в стеклообразных полимерах. Влияние ширины
интервала давлений
Выводы
Список литературы
Приложения
А. Уравнения моделей изотерм сорбции газов в полимерах... 96 > Б. Сравнение экспериментальных изотерм сорбции газов в
полимерах с изотермами, рассчитанными по уравнениям обобщенной теории двойной сорбции

ВВЕДЕНИЕ
Интерес к моделированию равновесной сорбции газов и паров в полимерах тесно связан с ролью транспортных процессов в различных применениях полимерных материалов, а также при их получении и исследовании [1-3]. Одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений использования полимеров является технология разделения газовых смесей с помощью полимерных мембран [4,5], отличающаяся от других технологий газоразделения более высокой эффективностью, простотой аппаратурного оформления и т.п.
Мембранные методы используются в технологии переработки природных газов, обогащения воздуха кислородом, концентрирования водорода продувочных газов синтеза аммиака, для создания регулируемой газовой среды при хранении пищевых продуктов и многих других целей [4,5].
Дальнейшее развитие технологии мембранного газоразделения и некоторых других направлений применения полимерных материалов связано с переходом к более высоким давлениям в системе газ/полимер, когда роль сорбционных процессов в транспорте газов через полимеры повышается и возникает необходимость более детального изучения равновесной сорбции [6].
Возможность детализации картины сорбционного равновесия определяется уровнем развития соответствующих теоретических концепций, адекватных эксперименту. Данные эксперимента в этой

ГЛАВА 2. ОБОБЩЕННАЯ ТЕОРИЯ ДВОЙНОЙ СОРБЦИИ
(ОТДС)
2.1. Основное уравнение ОТДС
Основное уравнение обобщенной теории двойной сорбции, позволяющее описать изотерму в широком диапазоне давлений и концентраций сорбата, включая точку перегиба, имеет вид:

С = СорДО-КирЯЖКр]}, (17)
где (Па-1) - константа равновесия “насыщаемой” сорбции; Ки (Па-1) - константа равновесия “ненасыщаемой” сорбции, а
сорбционная емкость Со совпадает с концентрацией С при условиях Ки«1/р и »1/р.
Поясним связь указанного уравнения с уравнением БЭТ, которое рассмотрим в форме [96]:

V = утсх/{(1-х)[1+(с-1)х]}, (18)
где V - количество адсорбированного вещества, - лэнгмюровская сорбционная емкость,
х = р/р5, С = Ка/Кс, Кс = 1/р3,
(19)