Обобщенная термодинамическая теория и молекулярные модели физической адсорбции на твердых адсорбентах

• Автор: Лопаткин, Александр Анфимович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 354 c. : ил

ГЛАВА I. ТЕРМОДИНАМИКА АДСОРБЦИИ
1.1. Краткий обзор работ по термодинамике адсорбции
1.2. О термодинамике гетерогенных систем
1.3. Общее определение избыточных величин
1.4. Некоторые частные примеры для границы флюидфлюид
1.4.1. Теория капиллярности Гиббса
1.4.2. Метод слоя конечной толщины
1.4.3. Обобщенное правило фаз
1.5. Термодинамика адсорбции на поверхности твердых
тел (вводные замечания)
1.6. Построение термодинамики, связанной с объемным методом измерения адсорбции
1.7. Теплоты адсорбции
1.8. Адсорбция из растворов
1.9. Адсорбция при очень малых заполнениях поверхности (область Генри)
1.10. Феноменологическое описание адсорбционных
данных
I.Л. Некоторые дополнительные замечания по поводу
термодинамики адсорбции
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ I
ГЛАВА 2. МОЛЕКУЛЯРНО-СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ АДСОРБЩИ
2.1. Постановка задачи
2.2. Сводка общих молекулярно-статистических
выражений

2.3. Применение канонического ансамбля для описания молекулярных моделей адсорбции на твердом адсорбенте
2.4. Большой канонический ансамбль и выражения для избыточных термодинамических функций через статистические моменты распределения
2.5. О потенциальной энергии адсорбции

2.6. Решеточные модели адсорбции. Введение
2.7. Одномерные решеточные модели. Матричный метод
2.7.1. Моделирование неоднородной поверхности
2.7.2. Учет возможной переориентации адсорбированных молекул
2.7.3. Одновременное действие нескольких факторов
2.8. Решеточные модели адсорбции из смесей
2.9. Решеточная модель поверхности кристалла оо ступенями роста
2.10. Молекулярные модели адсорбции цеолитами
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
АДСОРБЦИИ
3.1. Введение
3.2. Расчеты в области Генри
3.2.1. Адсорбция инертных газов цеолитом ьшх
3.2.2. Адсорбция метана и других углеводородов цеолитом МаХ
3.2.3. Адсорбция ряда веществ силикалитом
3.3. Использование решеточных моделей адсорбции
3.3.1. Адсорбция неопентана цеолитом МаХ

3.3.2. Инертные газы на ступенчато-неоднородной
поверхности кристаллов Na.CE
3.4. Численные расчеты для более сложных решеточных
моделей
3.4.1. Модели, учитывающие неоднородность поверхности
3.4.2. Модели, учитывающие переориентацию адсорбированных молекул
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. О возможности вычисления вириальных коэффициентов из экспериментальных изотерм адсорбции

Коэффициенты линейной комбинации, определяющей "избыточные" величины, можно рассчитать по уравнениям:
(1.4.34)
Величина адсорбции I -го компонента соответственно определяется так:
иТ=т1-сГЧ-с-?Ч- (1.4.35)
Очевидно, экстенсивные характеристики в уравнении 4.33 относятся ко всему выделенному неоднородному слою. Соответствующие мольные величины являются средними по слою и зависят от выбора границ а и В . Обычным путем можно перейти к уравнению Гйббса-Дюгема:
SSolT -V^d-P+/1 d.6 + z *4^=0, d.4.36)
ИЛИ g A
S6 AT-¥ 4P +46 + 22^4]*);,=o. d.4.37)
При T, P = const получаем аналог уравнения 3
Г гг-Г-М4) (1.4.38)
Два индекса у производной и здесь (как и в уравнении Гиббса) являются лишними, потому что следует еще учесть два уравнения Гиб-бса-Дюгема для объемных фаз ОС и ^ , находящихся в равновесии с выделенным слоем. Таким образом, в случае бинарной системы следует написать (если мы исключим Р и JO^):
что совпадает с уравнением Гиббса для величины ^ , т.е. относительной адсорбции компонента I /I/. Если провести все формаль-
<_из^
ные выкладки, т.е. решить систему^уравнения 4.37 и двух уравнении