Cheminės poringumo savybės, tipai ir pavyzdžiai



The cheminis poringumas yra tam tikrų medžiagų gebėjimas absorbuoti arba išleisti per tam tikras medžiagas skystoje arba dujinėje fazėje per tuščias patalpas, esančias jos struktūroje. Kalbant apie poringumą, aprašoma tam tikros medžiagos „tuščiavidurių“ arba tuščių erdvių dalis.

Ją sudaro šių ertmių tūrio dalis, padalyta iš visos tiriamos medžiagos tūrio. Šio parametro reikšmė arba skaitmeninė vertė gali būti išreikšta dviem būdais: reikšmė nuo 0 iki 1 arba procentinė dalis (vertė nuo 0 iki 100%), siekiant apibūdinti, kiek medžiagos yra tuščia..

Nepaisant to, kad įvairioms grynųjų mokslų šakoms buvo priskirtos kelios paskirtys, medžiagos, be kita ko, pagrindinė cheminės poringumo funkcija yra susijusi su tam tikros medžiagos gebėjimu leisti absorbuoti skysčius; tai yra skysčiai ar dujos.

Be to, pagal šią koncepciją analizuojame matmenis ir skylučių ar porų skaičių, kurias sietas arba iš dalies pralaidi membrana turi tam tikrose kietosiose dalelėse..

Indeksas

  • 1 Charakteristikos
    • 1.1 Bendrauti dviem medžiagomis
    • 1.2 Reakcijos greitis priklauso nuo kietos medžiagos paviršiaus
    • 1.3 Prieinamumas arba įsiskverbimas priklauso nuo porų
  • 2 Cheminio poringumo tipai
    • 2.1 Masės poringumas
    • 2.2 Tūrinis poringumas
  • 3 Cheminio poringumo pavyzdžiai
    • 3.1. Ceolitai
    • 3.2 Organinės metalo konstrukcijos, kuriose yra hibridinių medžiagų
    • 3.3 UiO-66
    • 3.4 Kita
  • 4 Nuorodos

Savybės

Sąveikauja dvi medžiagos

Poringumas - tai tvirtos prielaidos, kuri tikrai yra tuščia, apimtis ir yra susijusi su tuo, kaip dvi medžiagos sąveikauja, suteikdamos jai specifines laidumo, kristalinio, mechaninio ir daugelio kitų savybių savybes..

Reakcijos greitis priklauso nuo kietos medžiagos paviršiaus

Reakcijose, atsirandančiose tarp dujinės medžiagos ir kietos medžiagos arba tarp skysčio ir kietos medžiagos, reakcijos greitis labai priklauso nuo kietos medžiagos paviršiaus, kuris yra prieinamas, kad reakciją būtų galima atlikti..

Prieinamumas arba įsiskverbimas priklauso nuo porų

Prieinamumas ar įsiskverbimas, kad medžiaga gali turėti tam tikros medžiagos ar junginio dalelės vidinį paviršių, taip pat yra glaudžiai susijusi su porų matmenimis ir charakteristikomis, taip pat jų skaičiumi..

Cheminio poringumo tipai

Poringumas gali būti daugelio tipų (be kita ko, geologinis, aerodinaminis, cheminis), tačiau kalbant apie chemiją, aprašomi du tipai: masė ir tūris, priklausomai nuo tiriamos medžiagos rūšies..

Masės poringumas

Nurodant masės poringumą, nustatomas medžiagos sugebėjimas absorbuoti vandenį. Tam naudojama toliau pateikta lygtis:

% Pm = (ms - m0) / m0 x 100

Šioje formulėje:

Pm reiškia porų dalį (išreikštą procentais).
ms reiškia frakcijos masę po panardinimo į vandenį.
m0 apibūdina bet kurios medžiagos frakcijos masę iki panardinimo.

Tūrinis poringumas

Taip pat, norint nustatyti tam tikros medžiagos tūrinį poringumą arba jo ertmių dalį, naudojama tokia matematinė formulė:

% Pv = ρm/ [ρm + (ρf/ Pm)] x 100

Šioje formulėje:

Pv aprašoma porų dalis (išreikšta procentais).
ρm nurodo medžiagos tankį (be panardinimo)..
ρf reiškia vandens tankį.

Cheminio poringumo pavyzdžiai

Unikalios kai kurių poringų medžiagų savybės, pvz., Ertmių skaičius arba jų porų dydis, daro juos įdomiu tyrimo objektu.

Tokiu būdu daugelis šių labai naudingų medžiagų randamos gamtoje, tačiau daug daugiau gali būti sintezuojamos laboratorijose.

Tiriant reagento poringumą įtakojančius veiksnius galima nustatyti galimas pritaikymo galimybes ir stengtis gauti naujų medžiagų, kurios padėtų mokslininkams tęsti pažangą mokslo ir technologijų srityse..

Viena iš pagrindinių sričių, kurioje tiriamas cheminis poringumas, yra katalizė, kaip ir kitose srityse, pvz., Dujų adsorbcija ir atskyrimas..

Ceolitai

Tai įrodo kristalinių ir mikroporinių medžiagų, tokių kaip ceolitai ir organinių metalų struktūra, tyrimas..

Tokiu atveju zeolitai naudojami kaip katalizatoriai reakcijose, kurios atliekamos naudojant rūgštinę katalizę, dėl jų mineralinių savybių, kaip poringas oksidas, ir kad yra skirtingų tipų ceolitai su mažų, vidutinių ir didelių dydžių poromis..

Zeolitų naudojimo pavyzdys yra katalizinio krekingo procesas, metodas, naudojamas naftos perdirbimo gamyklose, siekiant gaminti benziną iš frakcijos arba išgauti iš sunkios naftos..

Organinės metalo konstrukcijos, susijusios su hibridinėmis medžiagomis

Kita tiriamų junginių klasė yra organinių metalų struktūros, apimančios hibridines medžiagas, sukurtas iš organinio fragmento, rišamosios medžiagos ir neorganinio fragmento, kuris yra pagrindinis šių medžiagų pagrindas..

Tai yra didesnė sudėtingumo struktūra, palyginti su anksčiau aprašytų zeolitų struktūra, todėl ji apima daug didesnes galimybes nei numatyta zeolitams, nes jie gali būti naudojami kuriant naujas medžiagas su unikaliomis savybėmis.

Nepaisant to, kad šios medžiagos yra nedaug laiko, šios organinės metalų struktūros buvo daugelio sintezių, gaminančių medžiagas su daugybe skirtingų struktūrų ir savybių, rezultatas..

Šios konstrukcijos yra gana stabilios termiškai ir chemiškai, įskaitant ypatingą susidomėjimą, kuris yra tereftalio rūgšties ir cirkonio produktas, tarp kitų reagentų..

UiO-66

Ši medžiaga, vadinama UiO-66, turi didelį paviršių, kurio poringumas ir kitos charakteristikos yra optimali medžiaga tyrimams katalizės ir adsorbcijos srityse..

Kiti

Galiausiai, yra begalė pavyzdžių farmacijos taikymuose, dirvožemio tyrimuose, naftos pramonėje ir daugelyje kitų, kur medžiagų poringumas naudojamas kaip pagrindas gauti ypatingas medžiagas ir naudoti jas moksliniams tyrimams..

Nuorodos

  1. Lillerud, K. P. (2014). Akytos medžiagos. Susigrąžinta iš mn.uio.no
  2. Joardder, M. U., Karim, A., Kumar, C. (2015). Poringumas: ryšys tarp džiovinimo parametrų ir džiovintos maisto kokybės. Gauta iš books.google.co.ve
  3. Burroughs, C., Charles, J. A. et al. (2018). Encyclopedia Britannica. Susigrąžinta iš britannica.com
  4. Rice, R. W. (2017). Keramikos poringumas: savybės ir taikymas. Gauta iš books.google.co.ve