Théorie de PARI

Généralités

La théorie de PARI de est une règle bien connue pour l'adsorption physique des molécules du gaz sur une surface pleine du . Dans le 1938 , le Stephen Brunauer , le Paul Hugh Emmett , et le guichet d'Edouard de ont édité un article concernant la théorie de PARI dans un journal pour la première fois ; Le « PARI » comprend les premières initiales de leurs noms de famille.

Le concept de la théorie est une prolongation de la théorie de Langmuir de , qui est une théorie pour l'adsorption moléculaire de la couche unitaire , à l'adsorption multicouche avec les hypothèses suivantes : (a) les molécules de gaz adsorbent physiquement sur un solide dans les couches infiniment ; (b) là n'est aucune interaction entre chaque couche d'adsorption ; et (c) la théorie de Langmuir peut être appliquée à chaque couche. L'équation en résultant de PARI de est exprimée par (1) :

$\backslash \; frac\; \{1\}\; \{v\; \backslash \; parti\; \backslash \; parti\; (\{P\_0\}/\{P\}\; \backslash \; droit)\; -1\; \backslash \; droit\}\; =\; \backslash \; frac\; \{c-1\}\; \{v\_m\; c\}\; \backslash \; parti\; (\backslash \; frac\; \{P\}\; \{P\_0\}\; \backslash \; droit)\; +\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{\}\; de\; v\_m\; c\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (1)$

$P$ et $P\_0$ sont l'équilibre et la pression de saturation des adsorbants à la température de l'adsorption, $v$ est la quantité adsorbée de gaz (par exemple, dans des unités de volume), et $v\_m$ est la quantité de gaz adsorbée par de couche unitaire de . $c$ est la constante de PARI, par laquelle est exprimé (2) :

$c\; =\; \backslash \; exp\; \backslash \; parti\; (\backslash \; frac\; \{E\_1\; -\; E\_L\}\; \{droite\}\; \backslash )\; droit\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (2)$

$E\_1$ est la chaleur de l'adsorption pour la première couche, et $E\_L$ est celui pour le deuxième et des couches plus élevées et est égal à la chaleur de la liquéfaction .

Équation (1) est adsorption isotherme et peut être tracé en tant que droit ligne avec $\{1\}/\{v\; (\{P\_0\}/\{P\})\; -1\}$ sur axe des ordonnées et $\backslash \; phi=\; \{\}\; de\; P/\{P\_0\}$ sur l'axe des abscisses selon des résultats expérimentaux. Cette parcelle de terrain s'appelle une parcelle de terrain de PARI de . Linéaire rapport de ce équation est maintenu seulement dans gamme de

$v\_m\; =\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{\}\; d\text{'}A+I\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (3)$ $c\; =\; 1+\; \backslash \; frac\; \{A\}\; \{\}\; d\text{'}I\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (4)$

La méthode de PARI est employée couramment en science de la surface pour le calcul des superficies des solides par l'adsorption physique des molécules de gaz. Un $S\_\; total\; de\; superficie$ {total} et une superficie spécifique $S$ de sont évalués par les équations suivantes :

= de S_ de

$\{PARI,\; total\}\; \backslash \; frac\; \{\backslash \; est\; parti\; (v\_m\; N\; s\; \backslash \; droit)\}\{\}\; De\; V\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (5)$ $S\_\; \{PARI\}\; =\; \backslash \; frac\; \{S\_\; \{total\}\}\; \{\}\; d\text{'}a\; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; \backslash \; (6)$

Exemples

Pâte de ciment

Par l'application de la théorie de PARI il est possible de déterminer la surface intérieure de la pâte durcie du ciment . Si la quantité de vapeur d'eau adsorbée est mesurée à différents niveaux d'hygrométrie une parcelle de terrain de PARI est obtenue. De la pente $A$ et de la y-intersection $I$ sur la parcelle de terrain il est possible de calculer $v\_m$ et le PARI $c$ constant. En cas de pâte de ciment durcie dans l'eau (T=97°C), la pente de la ligne est $A=24.20$ et la y-intersection $I=0.33$ ; de ceci suit = de $v\_m\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{A+I\}\; =0.0408\; g/g$ $c\; =\; 1+\; \backslash \; frac\; \{A\}\; \{I\}\; =73.6$ À partir de ceci le $S\_spécifiquede\; superficie\; de\; PARI\; \{PARI\}$ peut être calculé au moyen de l'équation mentionnée ci-dessus (une molécule d'eau couvre $s=0.\; Il\; suit\; ainsi\; le$ S\_\; \{PARI\}\; =\; 156\; m^2/g$qui\; signifie\; que\; lapâtedurcie\; de\; ciment\; a\; une\; surface\; intérieure\; de\; 156\; mètres\; carrés\; par\; g\; de\; ciment.$

Charbon actif

Par exemple, le a activé le carbone , qui est un adsorbant fort et a habituellement un en coupe $s$ d'adsorption de 0.16 nm² pour l'adsorption de l'azote à la température de l'azote liquide , est indiqué des données expérimentales pour avoir une grande superficie autour du ² g^-1 de 3000 m. D'ailleurs, dans le domaine de la catalyse pleine , la superficie des catalyseurs est un facteur important dans l'activité catalytique . Les matériaux inorganiques poreux tels que la silice mesoporous et les minerais d'argile de de couche ont des superficies élevées des plusieurs centaines le ² g^-1 de m calculé par la méthode de PARI, indiquant la possibilité de demande de matériaux catalytiques efficaces.

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