Karakteristike kemične poroznosti, vrste in primeri

The Kemična poroznost To je sposobnost, da se morajo nekateri materiali absorbirati ali pustiti, da nekatere snovi v tekoči ali plinasti fazi prehajajo skozi prazne prostore, ki so prisotni v njihovi strukturi. Ko govorimo o poroznosti, je opisan del "votlih" ali praznih prostorov v določenem materialu.

Predstavljen je z delom volumna teh votlin, deljeno s količino celotnega preučenega materiala. Obseg ali številčna vrednost, ki je posledica tega parametra, se lahko izrazi na dva načina: vrednost med 0 in 1 ali nekoliko odstotkom (vrednost med 0 in 100 %), da opišete, koliko materiala je prazen prostor.

Kuhinja je zelo porozna

Čeprav se večkratne uporabe pripisujejo v različnih vejah čistih znanosti, uporabljenih materialov, med drugim, je glavna funkcionalnost kemične poroznosti povezana s sposobnostjo določenega materiala, da omogoča absorpcijo tekočine; torej tekočine ali plini.

Poleg tega se s tem konceptom analizirajo dimenzije in količina lukenj ali "pore", ki imajo v določenih trdnih snovi delno prepustno membrano.

[TOC]

Značilnosti poroznosti

Medij z visoko poroznostjo (levo) in nizko poroznostjo (desno). Črne oblike predstavljajo trdne snovi, modra predstavlja porozne prostore

Dve snovi medsebojno delujeta

Poroznost je del volumna trdne snovi, ki je zagotovo votla in je povezana z načinom medsebojnega delovanja dveh snovi, kar daje posebne značilnosti prevodnosti, kristalnih, mehanskih lastnosti in mnogih drugih.

Reakcijska hitrost je odvisna od površinskega prostora trdne snovi

V reakcijah med plinasto snovjo in trdno snovjo ali med tekočino in trdno snovmi.

Vam lahko služi: kakšne so anorganske kemične funkcije?

Dostopnost ali prodornost je odvisna od pore

Dostopnost ali prodornost, ki jo lahko snov ima na notranji površini delca določenega materiala ali spojine.

Vrste kemične poroznosti

Poroznost je lahko številnih vrst (geološka, ​​aerodinamika, kemija, med drugim), toda ko gre za kemijo.

Masna poroznost

Ko se sklicujemo na množično poroznost, se določi sposobnost snovi absorpcije vode. Za to se uporablja spodaj prikazana enačba:

%P_m = (m_s - m₀)/m₀ x 100

V tej formuli:

Str_m predstavlja delež pore (izraženo v odstotkih).
m_s Se nanaša na maso frakcije, potem ko je bil potopljen v vodo.
m₀ Opišite maso katerega koli deleža snovi, preden se potopi.

Volumetrična poroznost

Na enak način se za določitev volumetrične poroznosti določenega materiala ali deleža njegovih votlin uporablja naslednja matematična formula:

%P_v = ρ_m/[ρ_m + (ρ_F/P_m)] x 100

V tej formuli:

Str_v Opišite delež pore (izraženo v odstotkih).
ρ_m Se nanaša na gostoto snovi (brez potopitve).
ρ_F predstavlja gostoto vode.

Primeri kemijske poroznosti

Primer poroznega in ne poroznega medija

Edinstvene značilnosti nekaterih poroznih materialov, na primer število votlin ali velikost njihovih pore.

Tako se v naravi najde veliko število teh snovi ogromnih uporab, vendar jih je mogoče sintetizirati v laboratorijih.

Vam lahko služi: encimska aktivnost: enota, meritev, regulacija in dejavniki

Raziskovanje dejavnikov, ki vplivajo na lastnosti poroznosti reagenta.

Eno glavnih področij, na katerem se preučuje kemična poroznost, je na katalizi, kot na drugih področjih, kot sta adsorpcija in ločevanje.

Zeoliti

Zeolit

Pokažite, da je to preiskava kristalnih in mikroporoznih materialov, kot so zeoliti in organska kovinska struktura.

V tem primeru se zeoliti uporabljajo kot katalizatorji v reakcijah, ki se izvajajo s kislinsko katalizo, zaradi mineralnih lastnosti, kot je oksid poroznih.

Primer uporabe zeolitov je v procesu katalitičnega razpokanja, metoda, ki se uporablja v rafinerijah nafte za proizvodnjo bencina iz frakcije ali rezanje iz težke surove nafte.

Organske kovinske strukture, ki vključujejo hibridne materiale

Drug razred spojin, ki jih preučujemo, so organske kovinske strukture, ki vključujejo hibridne materiale, ustvarjene iz organskega fragmenta, povezane snovi in ​​anorganskega fragmenta, ki predstavlja temeljno podlago za te snovi.

To predstavlja večjo kompleksnost v njegovi strukturi glede na zgoraj opisano zeoliti, zato vključuje veliko večje možnosti kot tiste, ki jih je mogoče zamisliti zeoliti, saj jih je mogoče uporabiti za oblikovanje novih materialov z edinstvenimi lastnostmi.

Lahko vam služi: Hydronio Ion

Kljub temu, da so skupina materialov z malo časa študije, so bile te organske kovinske strukture produkt velikega števila sinteze za proizvodnjo materialov z veliko različnimi strukturami in lastnostmi.

Te strukture so precej toplotne in kemično stabilne, vključno s posebnim zanimanjem, ki je produkt tereftalne kisline in cirkonija, med drugimi reagenti.

Uio-66

Ta snov, imenovana UIO-66, ima obsežno površino z ustrezno poroznostjo in drugimi značilnostmi, zaradi katerih je optimalen material za študije na področju katalize in adsorpcije.

Drugi

Nazadnje je neskončnost primerov v farmacevtskih aplikacijah, raziskavah tal, v naftni industriji in mnogih drugih, kjer se poroznost snovi uporablja kot osnova za pridobivanje izjemnih materialov in njihovo uporabo v prid znanosti.

Reference

1. Lillerud, k. Str. (2014). Porozni materiali. Okreval od MN.Uio.Ne
2. Joardder, m. Ali., Karim, a., Kumar, c. (2015). Poroznost: Vzpostavitev razmerja med sušilnimi paramerji in kakovostjo posušene hrane. Okrevano iz knjig.Google.co.pojdi
3. Burroughs, c., Charles, J. Do. et al. (2018). Enciklopedija Britannica. Okreval od Britannice.com
4. Riž, r. W. (2017). Poroznost keramike: lastnosti in aplikacije. Okrevano iz knjig.Google.co.pojdi