Kapillär kondensation

Kapillärkondensation är flytande av ånga i kapillärer , sprickor eller porer i fasta ämnen . Kapillärkondensering beror på förekomsten av små porer i adsorbenten . Adsorbatångor kondenserar i sådana porer vid tryck lägre än det mättade ångtrycket över en plan yta på grund av bildandet av konkava menisker i kapillärerna . Utseendet på dessa menisker bör representeras som ett resultat av sammanslagning av vätskeskikt som bildas på väggarna i kapillären på grund av ångadsorption . Utseendet av konkava menisker är endast möjligt om den bildade vätskan väter kapillärens väggar.

Kondensationsfenomenet skiljer sig från fysisk adsorption. Den elementära teorin om kapillär kondensation tar inte hänsyn till den specifika verkan av ytkrafter. Adsorption kan ske på plana ytor, medan kapillärkondensering är omöjlig under sådana förhållanden.

För att beräkna kapillärkondensationsisotermer används modellsystem - gittersystem, packningar av partiklar med rätt form. Oftare används kapillära kondensationsekvationer för att lösa det omvända problemet, det vill säga de bestämmer porstorlekarna och deras storleksfördelning baserat på isotermer, med hjälp av modellidéer om porutrymmets geometri. Kapillär kondensation kan observeras inte bara i vätskeångsystem utan också i frysande porösa kroppar i närvaro av mellanskikt av icke-frysande vatten på porernas inre yta.

Kapillärkondensering spelar också en viktig roll i processerna för torkning , fuktbevarande av jord och andra porösa material. Negativt kapillärtryck kan hålla ihop vätskevätade partiklar, vilket ger styrka till sådana strukturer. När det gäller icke-kohesiva porösa kroppar är deras volymetriska deformation under inverkan av kapillärkrafter möjlig - den så kallade kapillärkontraktionen . Kapillärkondensering kan göra att dammpartiklar fastnar på fasta ytor, förstörelse av porösa kroppar när den kondenserade vätskan fryser i porerna. För att minska effekten av kapillär kondensation används lyofobisering av ytan på porösa kroppar.

Litteratur