Отработка технологических стадий приготовления опытных образцов сорбента, страница 12

Например, если у образца, хранящегося на воздухе, определяется по кривой ДТА 10 мг адсорбированной воды при навеске 200 мг, для дальнейшего расчета считаем, что масса навески составляет 190 мг, а величина потери воды, приписываемой аморфной и другим фазам, в действительности, на 10 мг меньше.

            х ам. фазы -  количество «аморфной фазы» в исследуемом образце.

Рассчитывается как:

х ам. фазы = m_{навески} – m_гг – m_бемита – m_{псевдобемита} (масса навески за вычетом гиббсита, бемита и псевдобемита), где m_{навески} = m исследуемого образца - Dm_{адсорбции.}

Таким образом:

Удельную поверхность и пористую структуру исходных продуктов ЦТА и катализаторов определяли на аппарате фирмы Quantachrome Corporation по адсорбции и десорбции азота. Для расчета величины удельной площади поверхности БЭТ, объема пор и распределения пор по размерам использовалась программа “Gas Sorpsion Report Autosob for Windows for AS-3 and AS-6” Version 1.23.

2.2.5. Определение статической и динамической емкости сорбентов по адсорбции водяного пара

            Определение статической и динамической емкости сорбентов проводили по методикам, разработанным в рамках первого этапа настоящей ОКР. Методики определения статической и динамической емкости приведены в приложении В отчета по первому этапу ОКР настоящего госконтракта.

2.2.6. Разработка методики определения кислотно-основных центров и изучение их влияния на сорбционные свойства осушителей

Так как перед нами была поставлена задача разработки недорогого и эффективного алюмооксидного адсорбента в промышленных масштабах, то при выборе модифицирующих добавок, основное внимание уделялось их доступности (низкая цена и налаженное промышленное производство). Способ получения модифицированных оксидов алюминия не должен был включать в себя сложных стадий приготовления. Поэтому все добавки вводились пропиткой по влагоемкости экструдатов гидроксидов или оксидов алюминия с последующей сушкой при 120^оС в течение 6 часов и прокаливанием в муфельном шкафу при температуре 550-600^оС.

Сульфат ионы SO₄^2- вводились пропиткой оксидов и гидроксидов алюминия растворами серной кислоты или сульфата аммония. Количество сульфата аммония и серной кислоты рассчитывалось так, чтобы содержание сульфат ионов SO₄^2- в полученном адсорбенте составляло 4, 8 и 16% по массе.

Хлорид ионы Cl^- вводились пропиткой оксидов и гидроксидов алюминия растворами соляной кислоты. Количество соляной кислоты рассчитывалось так, чтобы содержание хлорид ионов Cl^- в полученном адсорбенте составляло 1, 2 и 4% по массе.

Ионы натрия Na⁺ вводились пропиткой оксидов и гидроксидов алюминия растворами гидроксида натрия. Количество гидроксида натрия рассчитывалось так, чтобы содержание ионов натрия Na⁺ в полученном адсорбенте составляло 0,3, 0,6 и 0,9% по массе.

Метод спиновых зондов позволяет измерять концентрации акцепторных и донорных центров.  Несмотря на то, что природа таких центров в настоящее время не совсем ясна, тем не менее, совокупность накопленных экспериментальных данных свидетельствует о том, что донорные и акцепторные центры тесно связаны с основными и кислотными свойствами оксидов и могут отражать изменения этих свойств при различных их модификациях.

На сегодняшний день  с применением спиновых зондов и ЭПР спектроскопии разработаны следующие методики:

1. Метод определения донорных (основных) центров с использованием тринитробензола в качестве спинового зонда [38,41]. Данная методика позволяет определять концентрацию основных центров у разных катализаторов, как со слабыми, так и с сильными основными центрами (оксиды алюминия, цеолиты, шпинели).

2. В тоже время методики измерения акцепторных (кислотных) центров ранее [38-40] были разработаны  только для сильных кислотных катализаторов (сульфатированные оксиды, цеолиты), акцепторные центры которых способны ионизовать молекулы с достаточно высоким потенциалом ионизации (бензол, толуол, ксилол, мезитилен и т.п.). Было также показано, что акцепторные (кислотные) центры, которые фиксируются с использованием данной методики, отвечают за процессы скелетной изомеризации.