實驗四四氯化碳測定催化劑的比孔容積

1、實驗四 四氯化碳測定測定催化劑的比孔容積一實驗?zāi)康?用四氯化碳吸附法測催化劑的比孔容積；2掌握測比孔容積的實驗技術(shù)，了解其測定原理。二基本原理多相催化反應(yīng)使用的固體催化劑或載體多數(shù)是多孔性物質(zhì)，其孔容積與比表面積等往往直接或間接地影響催化劑活性的高低。將1g催化劑顆粒內(nèi)部所有孔所占的體積稱比孔容積，或稱比孔容，以Vg表示。本實驗是在一定的四氯化碳蒸氣壓下，使四氯化碳在催化劑的孔中凝聚，并把孔充滿，凝聚的四氯化碳的體積就是催化劑內(nèi)孔的體積。產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象時所要求的孔的半徑r和相對壓力p/p0的關(guān)系，可以從開爾文（Kelivn）方程計算出。即： （1）式中：用做吸附液體的表面張力，N/cm； V在溫

2、度T時吸附質(zhì)的摩爾體積，ml/mol； R氣體常數(shù)； T溫度，k； 吸附劑與吸附質(zhì)的接觸角； P在溫度T時吸附質(zhì)吸附平衡時的蒸汽壓，pa； p0在溫度T時吸附質(zhì)正常飽和蒸氣壓，pa。由開爾文公式可知，在一定溫度下，吸附質(zhì)在不同半徑的孔中凝聚時，相對壓力p/p0越大，可凝聚的孔也越大。實驗表明，當(dāng)p/p0大于0.95時，CCl4在顆粒之間的空隙中也將發(fā)生凝聚；當(dāng)p/p0大于0.97時，樣品對四氯化碳的吸附量明顯增加，以至形成塊狀而不能流動，此時實驗得到的Vg將偏高。所以本實驗采用p/p0=0.95，為了保證p/p0=0.95可在溶液中加入13.1%（體積）的十六烷（十六烷的蒸汽壓低，25時為0.

3、02mmHg），此時溶液的折光指數(shù)D=1.4571.458，可以測定顆粒在40nm以下的催化劑或載體的比孔容。比孔容Vg可按下式計算： （ml/g） （2）式中：W1催化劑樣品重量，g； W2催化劑的孔中充滿CCl4以后的總重量，g； d實驗溫度下的比重，g/ml（20時為1.593）。 注：式中W2應(yīng)扣除空瓶本身吸附四氯化碳的量。三實驗裝置與試劑1實驗裝置流程如圖1所示2實驗試劑：四氯化碳為分析純，正十六烷為化學(xué)純。四實驗步驟1將儀器按流程圖裝好，檢查系統(tǒng)的氣密性。2配置CCl4C16H36混合液：取86.9ml CCl4，加13.1ml nC16H36充分混合均勻，配成100ml溶液后放入

4、儲罐中，測其遮光指數(shù)nD20=1.4571.458為合格，否則需進行調(diào)整，保證溶液中CCl4的分壓為0.95。然后在加5ml CCl4，補加量應(yīng)等于抽真空時被真空泵抽出并在冷阱中冷凝的CCl4量，以保證p/p0=0.95，并加23粒沸石。3樣品處理：取2040目細(xì)孔硅膠，于450下焙燒2h，取出放在干燥器中冷卻待用。4樣品稱重：先將三個干燥的空稱量瓶稱重（準(zhǔn)確到0.0002g），留一個空瓶，分別精確地稱取34g上述處理好的硅膠，裝入其余2個稱量瓶。稱好后放到真空干燥器的托盤上，并放入空稱量瓶做空白試驗，以校正吸附CCl4的質(zhì)量。打開稱量瓶的蓋子。蓋好干燥器的蓋子。5將真空干燥器磨口處涂上真空酯

5、或凡士林，蓋好干燥器蓋子，打開閥10，11,使其處于三通位置，接通真空泵電源，慢慢關(guān)閉閥10讓其抽真空，等到瓶6中的CCl4沸騰后，轉(zhuǎn)動三通活塞11，關(guān)閉冷阱與干燥器之間通路，繼續(xù)抽真空2個小時后，再轉(zhuǎn)動活塞11，截斷抽真空，并使瓶6與干燥器7想通，此時沸騰的蒸汽進入干燥器中。打開三通活塞10通入空氣，然后停止抽真空。在室溫下放置16小時，即可以達到吸附平衡。6吸附平衡后，記下室溫，打開活塞11，讓空氣進入真空干燥器，打開蓋子，迅速蓋上稱量瓶的蓋子，隨即進行稱量（準(zhǔn)確到0.0002g）。五數(shù)據(jù)處理將數(shù)據(jù)列成表格，按（2）式計算比孔容值。六思考題1本實驗中四氯化碳為吸附質(zhì)，但還加入一定比例的十六烷，為什么