Рубрики
Разное

Адсорбер что это: Адсорбер в автомобиле, что это такое и для чего он нужен?

Содержание

конструкция и для чего нужен

Содержание

Если сравнивать современные автомобили с моделями двадцатилетней давности, то даже новичок автомобилист заметит большое количество дополнительных узлов и систем. Одним из таких новшеств является адсорбер. Что это за система, где находится и зачем нужна – рассмотрим подробнее.

Система улавливания

Техническим языком, адсорбер — это дополнительная вентиляционная система бензобака. Конструктивно он представляет собой бочонок с активированным углем (чаще гранулированным). В системе есть присоединительные и отводные патрубки, датчики и клапаны. Угольный фильтр улавливает пары бензина, после конденсации топливо поступает обратно в бензобак, пары накапливаются в адсорбере. Установка бачка производится либо в подкапотном пространстве, либо под крылом автомобиля.

Зачем создан абсорбер

В карбюраторных двигателях ни о какой системе адсорбера не было и речи — летучие углероды из бензобака при неработающем двигателе выходили в атмосферу, и ни у кого это проблем не вызывало, ну разве что в машине иногда пахло бензином. С переходом на инжектор и выходом в свет протокола о защите экологии, который гордо именуется Евро 2, автомобили в обязательном порядке должны иметь фильтрующую систему, которая не позволит выходить парам бензина в атмосферу.

Эксперты приводят еще один аргумент того, почему адсорбер — это важно и нужно. В теории адсорбер помешает вам взлететь на воздух вместе с автомобилем от случайной искры, если вы откроете капот летом при температуре 50 градусов при полном отсутствии ветра…

Адсорберы устанавливаются только на автомобилях, которые работают на бензине. Если в автосервисе мастер рекомендует проверить адсорбер на турбодизеле, то…

Принцип работы

Автомобилисты, чей опыт вождения больше 30 лет, основательно утверждают, что адсорбер в современной схеме — это просто дань моде, и намного надежней использовать старую систему с электромагнитным клапаном. Схема простая.

Бензин всегда находится в динамическом состоянии и быстро реагирует на колебания температуры как на улице, так и в бачке. При увеличении температуры пары расширяются, в бензобаке увеличивается давление. Чтобы «морду» не разорвало, пары перенаправлялись во впускной коллектор, а излишек давления стравливался в атмосферу. Чтобы в цилиндры с воздухом не засосало капли бензина, в патрубок устанавливался электромагнитный клапан.

При работающем моторе функция фильтра не используется. Пары бензина автоматически через рекуператор стравливаются в воздушный коллектор, смешиваются с воздухом и догорают в цилиндрах, а жидкое топливо сливается обратно. Полезная работа адсорбера начинается, когда мотор полностью заглушен. Пары начинают накапливаться в фильтровальной банке и не попадают в атмосферу. Отсюда возникает проблема – фильтр (угольную банку) приходится периодически менять.

В схеме с использованием угольной банки (классический адсорбер) главным также остается электромагнитный клапан. Адсорбер начинает свою полезную работу только при пассивном моторе:

  1. Пары расширяются и поднимаются в верхнюю полость бака.

    2. Там установлен сепаратор с подключенным датчиком.

    3. Происходит естественный конденсат, жидкий бензин попадает обратно в бак.

    4. Несконденсированные пары проходят в банку адсорбера и накапливаются. При этом клапан не пропускает бензиновое испарение ни в атмосферу, ни во входной патрубок

    5. После завода автомобиля срабатывает электромагнитный клапан, бензиновые пары начинают поступать во входную систему подачи топлива. (В некоторых моделях авто патрубок адсорбера или сама банка врезана не в коллектор а в дроссельный узел).

    6. Начинается продувка системы.

Во время продувки можно услышать характерный рабочий стрекот клапана, который иногда пугает водителей-новичков.

Конструктивные особенности

Конструктивно адсорбер имеет минимум комплектующих:

  • фильтрующая часть (банка с углем):

    • клапан гравитации в сепараторе;

    • рекуператор;

    • клапан-электромагнит;

    • датчик давления;

    • присоединительные и отводные патрубки.

Клапан гравитации — это самая интересная и практически никогда не используемая часть системы адсорбера. Установлен узел для предотвращения переливания бензина, если машина перевернулась.

Важная часть конструкции — клапан

Большинство, до 80% случаев ремонта системы, связаны с неисправностями в электромагнитном клапане вентиляционной системы. Клапан ставится на магистрали между мотором и адсорбером. Функция детали — регулировать поступление накопленных паров во впускную систему двигателя. При работающем моторе клапан открывается, при заглушенном — полностью закрыт.

В электромагнитный клапан устанавливают датчик, посылающий сигналы в ЭБУ автомобиля. Если происходит какая либо поломка: забит адсорбер, в патрубках появились трещины, прокладки пересушены и потеряли герметичность, выходит из строя клапан, на приборной панели загорается всем известная надпись «Check Engine». Продувка системы останавливается, давление бензобака сбрасывается только через технические отверстия. Все это приведет к перебоям в системе подачи топлива.

Первые признаки того, что клапан перестал работать или адсорбер забит:

  1. Через 7-10 минут, когда мотор хорошо прогреется, двигатель начинает работать рывками, перебои с оборотами.

    2. На холостом мотор часто глохнет, при этом топливный датчик показывает то «полный бак», то «пустой».

    3. Происходит уменьшение мощности двигателя.

    4. Увеличивается расход топлива.

    5. Если открыть бензобак, слышен характерный свист.

    6. При работе мотора слышен стук, очень напоминающий стук клапанов двигателя.

Если забита банка адсорбера, автомобилисты либо сушат уголь, чтобы восстановить хорошую фильтрацию газов, либо меняют банку. При поломке клапана требуется только замена на новую деталь.

Изношенный угольный наполнитель адсорбера

Убрать клапан адсорбера или вырезать адсорбер полностью?

Главное, что нужно запомнить автомобилисту – запрещается напрямую соединять воздушный шланг от топливного бака с магистралью входного коллектора. Если присоединить систему вентиляции напрямую, то или разряжение двигателя «схлопнет» топливный бак, или в двигатель напрямую попадет бензин. И первое, и второе — достаточно опасная для жизни ситуация.

Некоторые водители, намучившись вдоволь с заменой клапана, просто убирают его из системы вентиляции, обязательно оставляя банку с отработанным (уже) углем. В этом случае пары бензина не конденсируются, а попадают в цилиндры сразу после запуска двигателя. Система напоминает систему карбюраторного мотора. Сделать это очень просто:

  1. На сепараторный патрубок устанавливают фильтр тонкой очистки (можно взять фильтр от системы карбюраторного двигателя).

    2. Патрубок от абсорбера перекрывают.

    3. Делают чип-тюнинг ЭБУ, чтобы электронные мозги не высвечивали ошибку.

    4. Пары бензина при движении уходят во впускной коллектор, при остановке — в атмосферу.

Из недостатков отключения клапана адсорбера выделяют главное – вред экологии и запах (далеко не факт) бензина в салоне. Кроме того, любая проверка на дороге Европы приведет к тому, что автомобиль окажется на штраф площадке, а водитель получит многотысячный штраф.

Но если вы не планируете выезжать за пределы СНГ, то преимуществ от удаления несомненно больше. А опытные водители вообще считают, что адсорбер усложняет работу топливной системы автомобиля и в конечном счете снижает ресурс самой машины:

  1. В подкапотном пространстве появляется дополнительное место — бачок адсорбера имеет объем не меньше литра.

    2. Стабильные обороты двигателя на холостом ходу, и не нужно ничего продувать.

    3. Экономия времени и денег на замену фильтра и клапана.

Как восстановить работу адсорбера

Если в системе вентиляции бензобака вышел из строя не клапан, а забилась банка, есть три пути решения проблемы:

Адсорбер — это, по сути, банка с активированным углем, а уголь может восстанавливать свои свойства при термической обработке. Если проводить операцию дома, то восстановить свойства адсорбера вы сможете, но при этом задымите и завоняете всю квартиру. При этом все равно потребуется покупать новый фильтр для заглушки и новую губку.

При замене только угля понадобится опять же приобретать и прокладку фильтра, и губку. Оптимальным вариантом остается менять банку полностью — понадобится только необходимые инструменты и время.

Современный автомобиль — это уже не просто средство передвижения, но и целая философия: безопасности, экологии, комфорта и красоты. Оставлять ли адсорбер на своем автомобиле или убирать систему вентиляции, решать каждый водитель будет самостоятельно.

Датчик неровной дороги и адсорбер автомобиля

Чтобы инжекторные автомобили соответствовали экологическим нормам, автопроизводители вводят новые системы и датчики. Поговорим про датчик неровной дороги и систему улавливания паров бензина (адсорбер), которые призваны поддерживать содержание вредных выхлопов до уровня «Евро-3».

Что такое датчик неровной дороги

Датчик неровной дороги не оказывает прямого влияния на процесс управления двигателем. Он выполняет защитную функцию: по сигналу этого датчика контроллер может на время прерывать распознавание пропусков воспламенения.

Дело в следующем. Бортовая диагностика автомобиля в комплектации «Евро-3» должна распознавать пропуски воспламенения, которые могут привести к превышению допустимого уровня вредных выбросов в атмосферу. Оно возникнет, если в среднем на сто рабочих циклов двигателя будет приходиться три-четыре случая невоспламенения рабочей смеси. Из этого следует, что бортовая диагностика должна быть очень чувствительной, чтобы обнаруживать каждый пропуск воспламенения.

Определение пропусков воспламенения основано на расчете неравномерности вращения коленвала по сигналу ДПКВ. При отсутствии сгорания в цилиндре время движения поршня от ВМТ к НМТ увеличивается (по сравнению с предыдущим полуоборотом коленвала). Если контроллер определяет значительное замедление поршня в одном из цилиндров, он классифицирует это как пропуск воспламенения.

Так как коленвал через трансмиссию жестко связан с колесом, то все биения колеса (замедление — ускорение вращения) при движении по кочкам передаются на него. Из-за этого на неровной дороге резко повышается вероятность ложного распознавания пропусков воспламенения.

Датчик неровной дороги устанавливается в подкапотном пространстве авто и регистрирует колебания кузова в вертикальной плоскости. По амплитуде сигнала ДНД контроллер определяет моменты, когда автомобиль движется по неровной дороге, и на это время запрещает распознавание пропусков воспламенения.

Что такое адсорбер

С введением норм токсичности «Евро-1» автопроизводители были обязаны не только снижать содержание вредных компонентов в отработавших газах, но и контролировать уровень испарения паров бензина (углеводородов) из систем автомобиля.

Тип Евро-3 Тип Евро-2

Основным источником испарения является бензобак. С ростом температуры топлива давление паров бензина в баке повышается и, как следствие, часть паров покидает автомобиль через неплотно закрытую горловину бензобака или через негерметичные соединения трубопроводов.

Температура топлива в бензобаке может повышаться по двум причинам:

  • высокая температура окружающего воздуха;
  • в топливной рампе происходит разогрев поступающего туда топлива. Избыток горячего топлива из рампы возвращается в бензобак по сливной магистрали.

Основным элементом системы улавливания паров бензина является угольный адсорбер.

Канистра адсорбера авто имеет три штуцера. Первый штуцер (TANK) соединен трубопроводом с бензобаком. При повышенном давлении в бензобаке пары бензина поступают в адсорбер, где удерживаются активированным углем. Через второй патрубок адсорбер соединен шлангом с дроссельным патрубком, установленным на двигателе. В разрыв шланга между ним и мотором подключен клапан продувки.

Когда продувка разрешена, контроллер подает управляющий сигнал на клапан, клапан открывается. Под действием разрежения в задроссельном пространстве двигателя воздух из атмосферы через третий патрубок (AIR) засасывается в адсорбер, смешивается там с парами топлива, далее эта смесь попадает в двигатель, где и дожигается.

Чтобы уменьшить влияние продувки адсорбера на состав топливовоздушной смеси, контроллер управляет воздушным потоком с помощью клапана продувки в зависимости от режима работы двигателя.

Задумался на машине снять адсорбер. По идеи, он должен засасывать не сгоревшие пары из двигателя автомобиля, перерабатывать их и отправлять обратно в бензобак. А если забит, то работать не будет. Снял его, шланг заглушил. Никакой ошибки не возникало, бензином в жару не воняло. Езжу без него три года, изменений не заметил.

адсорбер — Викисловарь

Содержание

  • 1 Русский
    • 1.1 Этимология
    • 1.2 Существительное
      • 1. 2.1 Переводы
      • 1.2.2 Потомки
    • 1.3 См. также
    • 1.4 Анаграммы
  • 2 французский
    • 2.1 Произношение
    • 2.2 Глагол
      • 2.2.1 Сопряжение
      • 2.2.2 Производные термины
    • 2.3 Дополнительная литература
  • 3 польский
    • 3.1 Этимология
    • 3.2 Произношение
    • 3.3 Существительное
      • 3.3.1 Склонение
      • 3.3.2 Связанные термины
      • 3.3.3 См. также
    • 3.4 Каталожные номера
    • 3.5 Дополнительная литература
  • 4 Испанский
    • 4.1 Глагол
      • 4.1.1 Сопряжение
    • 4.2 Дополнительная литература

Английский[править]

Этимология[править]

адсорбировать +‎ -er

Существительное

  1. Что-то, что адсорбирует, особенно твердый материал, такой как активированный уголь, который имеет большую площадь поверхности и используется для улавливания газа или жидкости
Переводы[править]

что-то, что адсорбирует

  • Полировка: адсорбер (pl) м
  • Португальский: adsorvedor м
потомки [Редактировать]
  • → Польский: Адсорбер

См.

Также [Редактировать]

ANAGRAMS [EDIT]

ANAGRAMS [EDIT]

. ]

  • МФА (ключ) : /at.sɔʁ.be/
  • Аудио (файл)

Глагол[править]

адсорбер

  1. адсорбировать
Сопряжение
простой адсорбер соединение avoir + причастие прошедшего времени причастие настоящего времени или герундий 1 простой адсорбент
/at.sɔʁ.bɑ̃/ соединение айант + причастие прошедшего времени причастие прошедшего времени адсорбент
/at. sɔʁ.be/ единственное число во множественном числе первый секунды третий первый секунды третий ориентировочный йе (дж’) вт иль, эль, на номер вы илы, элли (простые времена
)
подарок адсорбент
/at.sɔʁb/ адсорбирует
/at.sɔʁb/ адсорбент
/at.sɔʁb/ адсорбоны
/at.sɔʁ.bɔ̃/ адсорбез
/at.sɔʁ.be/ адсорбент
/at.sɔʁb/ несовершенный адсорбент
/at.sɔʁ.bɛ/ адсорбент
/at.sɔʁ.bɛ/ адсорбент
/at.sɔʁ.bɛ/ адсорбции
/at.sɔʁ.bjɔ̃/ адсорбес
/at. sɔʁ.bje/ адсорбент
/at.sɔʁ.bɛ/ прошлое историческое 2 адсорбай
/at.sɔʁ.be/ адсорбас
/at.sɔʁ.ba/ адсорба
/at.sɔʁ.ba/ адсорбенты
/at.sɔʁ.bam/ адсорбаты
/at.sɔʁ.bat/ адсорбент
/at.sɔʁ.bɛʁ/ будущее адсорберы
/at.sɔʁ.bə.ʁe/ адсорберы
/at.sɔʁ.bə.ʁa/ адсорбера
/at.sɔʁ.bə.ʁa/ адсорбоны
/at.sɔʁ.bə.ʁɔ̃/ адсорбер
/at.sɔʁ.bə.ʁe/ адсорбент
/at.sɔʁ.bə.ʁɔ̃/ условно адсорберы
/at.sɔʁ.bə.ʁɛ/ адсорберы
/at.sɔʁ.bə.ʁɛ/ адсорбер
/at.sɔʁ.bə.ʁɛ/ адсорберы
/at.sɔʁ.bə.ʁjɔ̃/ адсорберез
/at.sɔʁ.bə.ʁje/ адсорбент
/at.sɔʁ.bə.ʁɛ/ (составное время
)
настоящее совершенное настоящее время указывает на avoir + причастие прошедшего времени плюперфект несовершенный признак avoir + причастие прошедшего времени прошлое переднее 2 прошлое историческое из avoir + причастие прошедшего времени будущее идеальное будущее avoir + причастие прошедшего времени условно совершенный условное из avoir + причастие прошедшего времени сослагательное наклонение que je (j’) что ты qu’il, qu’elle вопрос que vous перья, перья (простые времена
)
подарок адсорбент
/at. sɔʁb/ адсорбирует
/at.sɔʁb/ адсорбент
/at.sɔʁb/ адсорбции
/at.sɔʁ.bjɔ̃/ адсорбес
/at.sɔʁ.bje/ адсорбент
/at.sɔʁb/ несовершенный 2 адсорбасса
/at.sɔʁ.bas/ адсорбенты
/at.sɔʁ.bas/ адсорбат
/at.sɔʁ.ba/ адсорбции
/at.sɔʁ.ba.sjɔ̃/ адсорбес
/at.sɔʁ.ba.sje/ адсорбент
/at.sɔʁ.bas/ (составное время
)
прошлое настоящее сослагательное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени плюперфект 2 несовершенное сослагательное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени императив – ту номер вы – простой — адсорбент
/at. sɔʁb/ — адсорбоны
/at.sɔʁ.bɔ̃/ адсорбез
/at.sɔʁ.be/ — соединение — простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени — простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени — 1 Французский герундий используется только с предлогом en . 2 В менее формальном письме или речи эти времена могут быть заменены следующим образом:

  • прошлое историческое → настоящее совершенное
  • прошлый передний → плюперфект
  • несовершенное сослагательное наклонение → настоящее сослагательное наклонение
  • pluperfect сослагательное наклонение → сослагательное наклонение прошедшего времени

(Christopher Kendris [1995], Master the Basics: French , стр. 77, 78, 79, 81).

, полученные термины [Прайт]
  • Adsorbeur

Дальнейшее чтение [Редактировать]

  • «Адсорбер», в Treasor de La Langue Franficaise InformatiSe [DigiT ».0010

Polish Wikipedia has an article on:

adsorber

Wikipedia pl

Etymology[edit]

Borrowed from English adsorber , [1] from Latin ad- + sorbeō . Анализ поверхности показал, что адсорбирует +‎ -er . [Впервые засвидетельствовано в 1923 году.] [2]

Произношение

  • Аудио (файл)
  • Рифмы: -ɔrbɛr
  • Слоговое обозначение: ad‧sor‧ber
  • Существительное

    1. (химия, физика) адсорбер
    Склонение[править]

    Склонение адсорбера

    единственное число во множественном числе
    именительный адсорбер адсорберы
    родительный падеж адсорбера адсорбер
    дательный адсорберы адсорбером
    винительный падеж адсорбер адсорберы
    инструментальный адсорбер адсорберами
    местный адсорбер адсорбер
    9адсорбер в Narodowy Fotokorpus Języka Polskiego

    Дальнейшее чтение

  • Adsorber in Plock Dictionares по адресу PWN

  • Испанский [Редактировать]

    Глагол.

    причастие прошедшего времени адсорбидо )

    1. (переходный) to адсорбировать
    Спряжение
    адсорбер
    герундий адсорбент
    причастие прошедшего времени мужской род женский
    единственное число адсорбид адсорбида
    во множественном числе адсорбиды адсорбиды
    единственное число во множественном числе
    1-е лицо 2-е лицо 3-е лицо 1-е лицо 2-е лицо 3-е лицо
    ориентировочно года до
    вос
    эль/элла/элло
    б/у
    нозотрос
    нозотрас
    восотрос
    восотрас
    Эллос/Эллас
    Устедес
    присутствует адсорбон адсорбирует ту
    адсорбирует вос
    адсорбер адсорбемос адсорбент адсорбен
    несовершенный адсорбция адсорбенты адсорбция адсорбент адсорбент адсорбент
    претерит адсорбент адсорбист адсорбент адсорбимос адсорбист адсорбер
    будущее адсорбер адсорберы адсорбер адсорберы адсорбент адсорбер
    условно адсорбция адсорберы адсорбер адсорбенты адсорберы адсорбер
    сослагательное наклонение года до
    вос
    эль/элла/элло
    б/у
    нозотрос
    нозотрас
    восотрос
    восотрас
    Эллос/Эллас
    Устедес
    присутствует адсорбер адсорбент ту
    адсорбент вос 2
    адсорбер адсорбамос адсорбент адсорбан
    несовершенный
    (ра)
    адсорбер адсорберы адсорбер адсорберы адсорбент адсорбиран
    несовершенный
    (se)
    адсорбент адсорбенты адсорбент адсорбенты адсорбционные адсорбент
    будущее 1 адсорбер адсорберы адсорбер адсорбенты адсорберы адсорбент
    императив до
    вос
    б/у носотрос
    нозотра
    восотрос
    восотрас
    ustedes
    утвердительно адсорбент ту
    адсорбент вос
    адсорбер адсорбамос адсорбированный адсорбан
    отрицательный без адсорбции без адсорбера без адсорбамоса без адсорбента без адсорбана

    1 В основном устарело, в настоящее время в основном используется в юридическом языке.
    2 Аргентинский и уругвайский voseo предпочитает форму для настоящего сослагательного наклонения.

        Выбранные комбинированные формы адсорбер

    Эти формы генерируются автоматически и фактически не могут быть использованы. Использование местоимения зависит от региона.

    единственное число во множественном числе
    1-е лицо 2-е лицо 3-е лицо 1-е лицо 2-е лицо 3-е лицо
    с инфинитивом адсорбер
    дательный адсорбер адсорбер адсорбер, адсорбер адсорберы адсорберы адсорберы, адсорберы
    винительный падеж адсорбер адсорбер адсорбер, адсорбер, адсорбер адсорберы адсорберы адсорберы, адсорберы, адсорберы
    с адсорбцией герундия
    дательный адсорбционный купол адсорбент адсорбентол, адсорбентоза адсорбенты адсорбенты адсорбентоли, адсорбенты
    винительный падеж адсорбционный купол адсорбент адсорбент, адсорбентола, адсорбентоза адсорбенты адсорбенты адсорбенты, адсорбенты, адсорбенты
    с неофициальным вторым лицом единственного числа повелительное наклонение адсорбировать
    дательный рекламное объявление реклама рекламное объявление рекламные объявления не используется рекламные объявления
    винительный падеж рекламное объявление реклама адсорбело, адсорбела рекламные объявления не используется адсорбелос, адсорбелас
    с неформальным вторым лицом единственного числа vos повелительное наклонение adsorbé
    дательный адсорбент адсорбент адсорбель адсорбены не используется адсорбели
    винительный падеж адсорбент адсорбент адсорбело, адсорбела адсорбены не используется адсорбенты, адсорбелы
    с формальным императивом второго лица единственного числа adsorba
    дательный реклама не используется рекламная база, рекламная база адсорбанос не используется рекламные щиты
    винительный падеж реклама не используется adsórbalo, adsórbala, adsórbase адсорбанос не используется адсорбалос, адсорбалас
    с повелительным наклонением от первого лица множественного числа adsorbamos
    дательный не используется адсорбент адсорбент адсорбамонос адсорбент адсорбированные молекулы
    винительный падеж не используется адсорбент адсорбент, адсорбент адсорбамонос адсорбент адсорбент, адсорбент
    с адсорбированным неформальным императивом во множественном числе от второго лица
    дательный адсорбированный не используется адсорбционная адсорбент адсорбео адсорбенты
    винительный падеж адсорбированный не используется адсорбедло, адсорбедла адсорбент адсорбео адсорбированные, адсорбированные
    с формальным повелительным наклонением второго лица множественного числа adsorban
    дательный рекламные объявления не используется адсорбанле рекламные объявления не используется adsórbanles, рекламодатели
    винительный падеж рекламные объявления не используется адсорбанло, адсорбанла рекламные объявления не используется adsórbanlos, adsórbanlas, adsórbanse

    Further reading[edit]

    • “adsorber”, in Diccionario de la lengua española, Vigésima tercera edición , Real Academia Española, 2014

    adsorption

    Адсорбция – это процесс, происходящий при скоплении газообразного или жидкого растворенного вещества на поверхности твердого тела или жидкости (адсорбента), образуя молекулярную или атомарную пленку (адсорбат). Он отличается от абсорбции, при которой вещество диффундирует в жидкость или твердое тело с образованием раствора. Срок сорбция охватывает оба процесса, а десорбция является обратным процессом.

    Адсорбция работает в большинстве естественных физических, биологических и химических систем и широко используется в промышленных применениях, таких как активированный уголь, синтетические смолы и очистка воды. Адсорбция, ионный обмен и хроматография представляют собой сорбционные процессы, в которых определенные адсорбенты избирательно переносятся из жидкой фазы на поверхность нерастворимых твердых частиц, взвешенных в сосуде или упакованных в колонку.

    Подобно поверхностному натяжению, адсорбция является следствием поверхностной энергии. В объемном материале все требования к связыванию (будь то ионное, ковалентное или металлическое) атомов, составляющих материал, выполняются. Но атомы на (чистой) поверхности испытывают дефицит связи, потому что они не полностью окружены другими атомами. Таким образом, им энергетически выгодно связываться со всем, что оказывается доступным. Точная природа связывания зависит от деталей вовлеченных видов, но адсорбированный материал обычно классифицируется как проявляющий физическую или хемосорбцию.

    Дополнительные рекомендуемые знания

    Содержимое

    • 1 Изотермы адсорбции
      • 1.1 Изотерма Ленгмюра
      • 1.2 Изотерма Фрумкина
      • 1.3 Изотерма БЭТ
      • 1.4 Энтальпия адсорбции
    • 2 Адсорбенты
      • 2.1 Характеристики и общие требования
      • 2.2 Силикагель
      • 2.3 Цеолиты
      • 2.4 Активированный уголь
    • 3 Адсорбция, опосредованная портальным сайтом
    • 4 Адсорбция вирусами
    • 5 Каталожные номера
    • 6 См. также

    Изотермы адсорбции

    Адсорбцию обычно описывают изотермами, то есть функциями, которые связывают количество адсорбата на адсорбенте с его давлением (если газ) или концентрацией (если жидкость).

    Первая изотерма принадлежит Фрейндлиху и Кюстеру (1894 г.) и представляет собой чисто эмпирическую формулу, действительную для газообразных адсорбатов: , где x – адсорбированное количество, m – масса адсорбента, P – давление адсорбата, k и n – эмпирические константы для каждой пары адсорбент-адсорбат при каждой температуре. Функция имеет асимптотический максимум. По мере повышения температуры адсорбированное количество увеличивается медленнее, и для достижения максимума требуется большее давление.

    Изотерма Ленгмюра

    В 1916 г. Ирвинг Ленгмюр опубликовал новую изотерму для газов, адсорбированных твердыми телами, которая сохранила его имя. Это эмпирическая изотерма, полученная из предложенного кинетического механизма. Он основан на четырех гипотезах:

    1. Поверхность адсорбента однородная, то есть все адсорбционные центры равны.
    2. Адсорбированные молекулы не взаимодействуют.
    3. Вся адсорбция происходит по одному и тому же механизму.
    4. При максимальной адсорбции образуется только монослой: молекулы адсорбата не осаждаются на другие, уже адсорбированные, молекулы адсорбата, только на свободную поверхность адсорбента.

    Эти четыре пункта редко бывают верны: на поверхности всегда есть несовершенства, адсорбированные молекулы не обязательно инертны, механизм для самых первых молекул явно не один и тот же, что и для адсорбирующихся последними. Четвертое условие является наиболее трудным, так как часто на монослое может адсорбироваться больше молекул, но эта проблема решается изотермой БЭТ.

    Ленгмюр предполагает, что адсорбция происходит по следующему механизму:
    A (g) + S ⇌ AS, где A — молекула газа, S — центр адсорбции.

    Прямая и обратная константы скорости равны k и k -1 . Если мы определим покрытие поверхности, θ, как долю занятых мест адсорбции, в равновесии мы имеем

    или

    Для очень низких и высоких давлений

    θ трудно измерить экспериментально; обычно адсорбат представляет собой газ, и поглощенное количество дается при стандартной температуре и давлении (STP) в объеме на грамм адсорбента. Поэтому, если мы назовем v mon СТП объем адсорбата, необходимый для образования монослоя на адсорбенте (в том числе на грамм адсорбента), и получаем выражение для прямой:

    Через его наклон и точку пересечения y можно получить v mon и K , которые являются постоянными для каждой пары адсорбент/адсорбат при данной температуре. v mon связано с количеством центров адсорбции по закону идеального газа. Если предположить, что число центров равно всей площади твердого тела, деленной на поперечное сечение молекул адсорбата, то легко вычислить площадь поверхности адсорбента.
    Площадь поверхности адсорбентов зависит от их строения, чем больше у них пор, тем больше площадь, которая оказывает большое влияние на реакции на поверхности.

    Если на поверхности адсорбируется более одного газа, мы называем θ E долей пустых мест и имеем

    и

    , где i — каждый из адсорбируемых газов.

    Изотерма Фрумкина

    Изотерма Фрумкина является расширением изотермы Ленгмюра. В нем говорится, что адсорбированные молекулы взаимодействуют и влияют на дальнейшую адсорбцию либо отталкиванием, либо притяжением молекул.

    δ G F r u m k i n = δ G L a n g m u i r − 2 г Γ i

    изотерма БЭТ

    Часто молекулы действительно образуют мультислои, то есть некоторые из них адсорбируются на уже адсорбированных молекулах, и изотерма Ленгмюра неверна. В 1938 Стефан Брунауэр, Пол Эммет и Эдвард Теллер разработали изотерму, учитывающую эту возможность. Предлагаемый механизм теперь:

    А (г) + С ⇌ КАК
    А (г) + А ⇌ А 2 С
    А (ж) + А 2 С ⇌ А 3 С и так далее

    Вывод формулы сложнее, чем у Ленгмюра (полный вывод см. по ссылкам). Мы получаем:

    x — давление, деленное на давление паров адсорбата при данной температуре, v — объем адсорбированного адсорбата в норм. для образования монослоя, а c – константа равновесия K , использованная нами в изотерме Ленгмюра, умноженная на давление паров адсорбата. Самым большим шагом в изотерме БЭТ является рассмотрение того, что последовательные равновесия для всех слоев, кроме первого, равны сжижению адсорбата.

    Изотерма Ленгмюра обычно лучше подходит для хемосорбции, а изотерма БЭТ лучше подходит для физической сорбции.

    Энтальпия адсорбции

    Константы адсорбции являются константами равновесия, поэтому они подчиняются уравнению Ван-т-Гоффа:

    Как видно из формулы, изменение К должно быть изостерическим, то есть при постоянном покрытии.
    Если мы начнем с изотермы БЭТ и предположим, что изменение энтропии одинаково для сжижения и адсорбции, мы получим
    Δ H ads = Δ H liq R T ln c , то есть адсорбция более экзотермична, чем сжижение.

    Адсорбенты

    Характеристики и общие требования

    Адсорбенты обычно используются в виде сферических гранул, стержней, отливок или монолитов с гидродинамическим диаметром от 0,5 до 10 мм.
    Они должны иметь высокую стойкость к истиранию, высокую термическую стабильность и малый диаметр микропор, что приводит к большей площади открытой поверхности и, следовательно, к высокой адсорбционной способности.
    Адсорбенты также должны иметь четко выраженную макропористую структуру, обеспечивающую быстрый перенос газообразных паров.

    Различные типы промышленных адсорбентов обычно делятся на три класса:

    • Кислородсодержащие соединения – являются гидрофильными и полярными, включая такие материалы, как силикагель и цеолиты.
    • Соединения на основе углерода – являются гидрофобными и неполярными, включая такие материалы, как активированный уголь.
    • Соединения на полимерной основе – представляют собой полярные или неполярные функциональные группы в пористой полимерной матрице.

    Силикагель

    Основная статья: силикагель

    Силикагель является химически инертным, нетоксичным, полярным и стабильным по размеру (2. Его получают в результате реакции между силикатом натрия и серной кислотой, за которой следует ряд процессов последующей обработки, таких как старение, травление и т. д. Эти методы последующей обработки приводят к различному распределению размеров пор на его поверхности.

    Силикагель также используется для осушки технологического воздуха (например, кислорода, природного газа и т. д.) и адсорбции высших (полярных) углеводородов из природного газа.

    Цеолиты

    Основная статья: цеолит

    Цеолиты представляют собой природные или синтетические алюмосиликаты, образующие правильную кристаллическую решетку и выделяющие воду при высокой температуре. Цеолиты полярны по своей природе.

    Получают путем гидротермального синтеза алюмосиликата натрия в автоклаве с последующим ионным обменом с некоторыми катионами (Na+, Li+, Ca++, K+). Диаметр канала цеолитовых каркасов обычно составляет от 2 до 9 мкм.Å (от 200 до 900 пм). За этим процессом следует сушка микрокристаллов, которые палетируются связующим с образованием макропор и термически активируются при температуре 6500 °С.

    Цеолиты применяются для осушения технологического воздуха (только следы), удаления CO 2 из природного газа, удаления CO из газа риформинга и разделения воздуха.

    Неполярные цеолиты синтезируют деалюминированием полярных цеолитов. Это делается путем обработки цеолита паром при повышенных температурах, превышающих 500 ° C (1000 ° F). Эта высокотемпературная термообработка разрывает связи между алюминием и кислородом, и атом алюминия удаляется из каркаса цеолита.

    Неполярные цеолиты в основном используются для удаления неполярных органических соединений.

    Активированный уголь

    Основная статья: активированный уголь

    Они представляют собой высокопористые аморфные твердые вещества, состоящие из микрокристаллитов с графитовой решеткой. Они неполярны и дешевы. Одним из их основных недостатков является то, что они горючи.

    Активированный уголь может быть изготовлен из углеродсодержащего материала, включая уголь (битуминозный, полубитуминозный и лигнит), торф, древесину или ореховую скорлупу (например, кокосовый орех). Производственный процесс состоит из двух этапов: карбонизация и активация. Процесс карбонизации включает сушку, а затем нагрев для отделения побочных продуктов, включая смолы и другие углеводороды, от сырья, а также для удаления образующихся газов. Процесс карбонизации завершается нагреванием материала при температуре 400–600 °C в атмосфере с дефицитом кислорода, которая не может поддерживать горение.

    Науглероженные частицы «активируются» путем воздействия на них окислителя, обычно пара или двуокиси углерода, при высокой температуре. Этот агент выжигает структуры, блокирующие поры, созданные во время фазы карбонизации, и таким образом они образуют пористую трехмерную решетчатую структуру графита. Размер пор, образовавшихся во время активации, зависит от времени обработки на этой стадии. Более длительное время воздействия приводит к увеличению размера пор. Наиболее популярные угли в водной фазе имеют битумную основу из-за их твердости, стойкости к истиранию, распределения пор по размерам и низкой стоимости, но их эффективность необходимо проверять при каждом применении, чтобы определить оптимальный продукт.

    Активированный уголь используется для адсорбции органических веществ и неполярных адсорбентов, а также обычно используется для очистки отработанных газов (и сточных вод). Это наиболее широко используемый адсорбент. Его полезность проистекает в основном из его больших объемов микропор и мезопор и, как следствие, большой площади поверхности.

    Адсорбция, опосредованная портальным сайтом

    Адсорбция, опосредованная портальным сайтом, представляет собой модель сайт-селективной адсорбции активированного газа в металлических каталитических системах, которые содержат множество различных адсорбционных центров. В таких системах низкокоординационные центры, подобные дефектам типа «край и угол», могут демонстрировать значительно более низкие энтальпии адсорбции, чем высококоординированные (базальная плоскость) центры. В результате эти участки могут служить «порталами» для очень быстрой адсорбции на остальной поверхности. Это явление основано на обычном эффекте «перетекания», когда определенные адсорбированные частицы проявляют высокую подвижность на некоторых поверхностях. Модель объясняет, казалось бы, противоречивые наблюдения термодинамики и кинетики адсорбции газа в каталитических системах, где поверхности могут существовать в ряде координационных структур, и она успешно применяется к биметаллическим каталитическим системам, где наблюдается синергетическая активность.

    Первоначальная модель была разработана Кингом и его сотрудниками (Narayan et al. 1998 и VanderWiel et al. 1999) для описания адсорбции водорода на биметаллических серебряно-рутениевых и медно-рутениевых катализаторах, нанесенных на оксид кремния. Та же группа применила модель к гидрированию CO (синтез Фишера-Тропша). Зупанц и др. (2002) впоследствии подтвердил ту же модель биметаллических катализаторов цезия-рутения, нанесенных на магнезиальный носитель.

    Адсорбция вирусами

    Адсорбция является первым этапом цикла вирусной инфекции. Следующими этапами являются проникновение, снятие оболочки, синтез (при необходимости транскрипция и трансляция) и высвобождение. Цикл репликации вирусов одинаков, если не одинаков, для всех типов вирусов. Такие факторы, как транскрипция, могут понадобиться или не понадобиться, если вирус способен интегрировать свою геномную информацию в ядро ​​клетки или если вирус может реплицироваться непосредственно в цитоплазме клетки.

    Ссылки

    • Касслер, Э.Л. (1997). Диффузия: массоперенос в жидких системах , 2-е изд., стр. 308-330.
    • Нараян Р.Л. и Т.С. Король (1998). «Состояния адсорбции водорода на биметаллических катализаторах Ru-Ag и Ru-Cu, нанесенных на кремний, исследованы с помощью микрокалориметрии», Thermochimica Acta , vol.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *