Chemische porositeitskenmerken, typen en voorbeelden

De Chemische porositeit Het is het vermogen dat bepaalde materialen moeten absorberen of bepaalde stoffen in vloeibare of gasvormige fase laten doorgaan door lege ruimtes die in hun structuur aanwezig zijn. Bij het praten over porositeit wordt het gedeelte van "holle" of lege ruimtes in bepaald materiaal beschreven.

Het wordt weergegeven door het deel van het volume van deze holtes gedeeld door het volume van het gehele bestudeerde materiaal. De grootte of numerieke waarde als gevolg van deze parameter kan op twee manieren worden uitgedrukt: een waarde tussen 0 en 1 of een beetje percentage (waarde tussen 0 en 100 %), om te beschrijven hoeveel van een materiaal een lege ruimte is.

Keuken is zeer poreus

Hoewel meerdere toepassingen worden toegeschreven in verschillende takken van pure wetenschappen, toegepast van materialen, onder andere, is de belangrijkste functionaliteit van chemische porositeit gekoppeld aan het vermogen van bepaald materiaal om vloeistofabsorptie mogelijk te maken; dat wil zeggen vloeistoffen of gassen.

Bovendien worden door dit concept de dimensies en hoeveelheid gaten of "poriën" die een gedeeltelijk permeabel membraan in bepaalde vaste stoffen hebben geanalyseerd.

[TOC]

Porositeitskenmerken

Medium met hoge porositeit (links) en lage porositeit (rechts). Zwarte vormen vertegenwoordigen vaste stoffen, blauw vertegenwoordigt poreuze ruimtes

Twee stoffen werken samen

Porositeit is het deel van het volume van een vaste stof die zeker hol is en gerelateerd is aan de manier waarop twee stoffen op elkaar inwerken, wat specifieke kenmerken van geleidbaarheid, kristallijne, mechanische eigenschappen en vele andere geeft.

De snelheid van de reactie hangt af van de oppervlakteruimte van de vaste stof

In de reacties tussen een gasvormige substantie en een vaste stof of tussen een vloeistof en een vaste stof, hangt de snelheid van een reactie grotendeels af van de oppervlakte -ruimte van de beschikbare vaste stof zodat de reactie kan worden uitgevoerd.

Kan u van dienst zijn: wat zijn anorganische chemische functies?

Toegankelijkheid of doordringendheid hangt af van poriën

De toegankelijkheid of doordringendheid die een stof kan hebben op het binnenoppervlak van een deeltje van een specifiek materiaal of verbinding, is ook nauw verbonden met de dimensies en kenmerken van de poriën, evenals met het aantal daarvan.

Soorten chemische porositeit

De porositeit kan van vele soorten zijn (geologische, aerodynamica, chemie, onder andere), maar wanneer ze chemie zijn, worden twee soorten beschreven: massa en volumetrisch, afhankelijk van de klasse van materiaal dat wordt bestudeerd.

Massa -porositeit

Bij het verwijzen naar massaporositeit wordt het vermogen van een substantie van absorberend water bepaald. Hiervoor wordt de hieronder getoonde vergelijking gebruikt:

%P_M = (m_S - M₀)/M₀ x 100

In deze formule:

P_M vertegenwoordigt het aandeel van poriën (uitgedrukt in percentage).
M_S Het verwijst naar de massa van de fractie nadat het in water is ondergedompeld.
M₀ Beschrijf de massa van enige fractie van de stof voordat u wordt ondergedompeld.

Volumetrische porositeit

Op dezelfde manier wordt de volgende wiskundige formule gebruikt om de volumetrische porositeit van een bepaald materiaal of het aandeel van zijn holtes te bepalen:

%P_v = ρ_M/[ρ_M + (ρ_F/P_M)] x 100

In deze formule:

P_v Beschrijf het aandeel poriën (uitgedrukt in percentage).
ρ_M Het verwijst naar de dichtheid van de stof (zonder onder te dompelen).
ρ_F vertegenwoordigt waterdichtheid.

Voorbeelden van chemische porositeit

Voorbeeld van een poreus en niet poreus medium

De unieke kenmerken van sommige poreuze materialen, zoals het aantal holtes of de grootte van hun poriën, maken ze een interessant onderzoeksobject.

Aldus worden een groot aantal van deze stoffen van enorm nut in de natuur gevonden, maar veel meer kunnen worden gesynthetiseerd in laboratoria.

Kan u van dienst zijn: enzymatische activiteit: eenheid, meting, regelgeving en factoren

Het onderzoeken van de factoren die de porositeitskwaliteiten van een reagens beïnvloeden, maakt het mogelijk om de mogelijke toepassingen te bepalen die het heeft en proberen nieuwe stoffen te verkrijgen die wetenschappers helpen verder te gaan op het gebied van wetenschap en technologie van materialen.

Een van de belangrijkste gebieden waarin chemische porositeit wordt bestudeerd, is op katalyse, zoals op andere gebieden zoals gase -adsorptie en scheiding.

Zeolieten

Zeoliet

Laat zien dat dit het onderzoek is van kristallijne en microporeuze materialen, zoals zeolieten en organische metaalstructuur.

In dit geval worden zeolieten gebruikt als katalysatoren in reacties die worden uitgevoerd door middel van zure katalyse, vanwege hun minerale eigenschappen zoals oxideporeus en dat er verschillende soorten zeolieten zijn met kleine, middelgrote en grote poriën.

Een voorbeeld van het gebruik van zeolieten is in het katalytische scheurproces, een methode die wordt gebruikt in olieraffinaderijen om benzine te produceren uit een fractie of uit zware ruwe olie gesneden.

Organische metaalstructuren met hybride materialen

Een andere klasse van verbindingen die worden onderzocht, zijn organische metaalstructuren die hybride materialen omvatten, gecreëerd uit een organisch fragment, de gekoppelde stof en een anorganisch fragment dat de fundamentele basis vormt voor deze stoffen.

Dit vertegenwoordigt een grotere complexiteit in zijn structuur ten opzichte van die van de hierboven beschreven zeolieten, dus het omvat veel grotere mogelijkheden dan die denkbaar voor de zeolieten, omdat ze kunnen worden gebruikt voor het ontwerp van nieuwe materialen met unieke eigenschappen.

Het kan u van dienst zijn: Hydronio ion

Ondanks dat het een groep materialen met weinig studietijd is, zijn deze organische metaalstructuren het product geweest van een groot aantal synthese om materialen te produceren met veel verschillende structuren en eigenschappen.

Deze structuren zijn vrij thermisch en chemisch stabiel, waaronder een speciale interesse die het product is van terventallinezuur en zirkonium, naast andere reagentia.

UIO-66

Deze stof, UIO-66 genoemd, heeft een uitgebreid oppervlak met voldoende porositeit en andere kenmerken die het een optimaal materiaal maken voor studies in katalyse en adsorptiegebieden.

Anderen

Ten slotte is er een oneindigheid van voorbeelden in farmaceutische toepassingen, bodemonderzoek, in de olie -industrie en vele anderen waar de porositeit van stoffen wordt gebruikt als basis voor het verkrijgen van buitengewone materialen en deze gebruiken voor de wetenschap.

Referenties

1. Lillerud, K. P. (2014). Poreuze materialen. Hersteld van MN.UIO.Nee
2. BLOOTDER, M. OF., Karim, a., Kumar, c. (2015). Porositeit: het tot stand brengen van de relatie tussen drogende paramers en gedroogde voedselkwaliteit. Hersteld uit boeken.Google.co.gaan
3. Burroughs, c., Charles, J. NAAR. et al. (2018). Britannica Encyclopedia. Hersteld uit Britannica.com
4. Rijst, r. W. (2017). Porositeit van keramiek: eigenschappen en toepassingen. Hersteld uit boeken.Google.co.gaan