CHEMINIS PORINGUMAS: CHARAKTERISTIKOS, TIPAI IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Cheminės poringumas yra gebėjimas iš tam tikrų medžiagų absorbuoti arba perduoti per tam tikromis kitomis medžiagomis turintys skysčio arba dujų fazėje, naudojant tuštumų pateikti jos struktūra. Kai kalbama apie poringumą, aprašoma „tuščiavidurių“ arba tuščių vietų dalis tam tikroje medžiagoje.

Tai parodyta iš šių ertmių tūrio dalies, padalytos iš visos tirtos medžiagos tūrio. D l šio parametro gautą dydį arba skaitinę vertę galima išreikšti dviem būdais: reikšme nuo 0 iki 1 arba procentine dalimi (reikšmė nuo 0 iki 100%), kad būtų galima apibūdinti, kiek medžiagos yra tuščios vietos.

Nors įvairioms grynųjų, taikomųjų, medžiagų mokslų šakoms jis priskiriamas daug kartų, pagrindinis cheminio poringumo funkcionalumas yra susijęs su tam tikros medžiagos gebėjimu absorbuoti skysčius; tai yra skysčiai ar dujos.

Be to, pagal šią koncepciją buvo ištirti tuštumų ar „porų“, kuriuos sietas ar membrana iš dalies pralaidi tam tikroms kietosioms medžiagoms, matmenys ir kiekis.

charakteristikos

Dvi medžiagos sąveikauja

Akytumas yra tariamos kietos medžiagos tūrio dalis, kuri, be abejo, yra tuščiavidurė ir yra susijusi su dviejų medžiagų sąveikos būdu, suteikiant jai specifines laidumo savybes, kristalines, mechanines savybes ir daugelį kitų.

Reakcijos greitis priklauso nuo kieto paviršiaus vietos

Reakcijose, vykstančiose tarp dujinės medžiagos ir kietos medžiagos arba tarp skysčio ir kietos medžiagos, reakcijos greitis didžiąja dalimi priklauso nuo kietosios medžiagos paviršiaus vietos, kuri yra reakcijai atlikti.

Prieinamumas ar skvarbumas priklauso nuo porų

Prieiga ar skvarbumas, kurį medžiaga gali turėti tam tikros medžiagos ar junginio dalelės vidiniame paviršiuje, taip pat yra glaudžiai susijęs su porų matmenimis ir savybėmis, taip pat su jų skaičiumi.

Cheminio poringumo tipai

Akytumas gali būti daugelio rūšių (geologinis, aerodinaminis, cheminis ir, be kita ko), tačiau nagrinėjant chemiją, apibūdinami du tipai: masinė ir tūrinė, atsižvelgiant į tiriamos medžiagos klasę.

Masinis akytumas

Remiantis masės akytumu, nustatomas medžiagos gebėjimas absorbuoti vandenį. Tam naudojama žemiau parodyta lygtis:

% P _m = (m _s - m ₀ ) / m ₀ x 100

Šioje formulėje:

P _m - porų dalis (išreikšta procentais).
m _s reiškia frakcijos masę po panardinimo į vandenį.
m ₀ apibūdina bet kurios medžiagos frakcijos masę prieš ją panardinant.

Tūrinis poringumas

Analogiškai tam tikros medžiagos tūriniam poringumui ar jos ertmių daliai nustatyti naudojama ši matematinė formulė:

% P _v = ρ _m / x 100

Šioje formulėje:

P _v apibūdina porų santykį (išreikštą procentais).
ρ _m reiškia medžiagos tankį (ne panardintą).
ρ _f žymi vandens tankį.

Cheminio poringumo pavyzdžiai

Dėl unikalių kai kurių porėtų medžiagų savybių, tokių kaip ertmių skaičius ar jų porų dydis, jos tampa įdomiu tyrimo objektu.

Taigi gamtoje randama daugybė šių ypač naudingų medžiagų, tačiau laboratorijose galima susintetinti dar daug.

Tiriant veiksnius, darančius įtaką reagento poringumui, galime nustatyti galimus jo panaudojimo būdus ir bandyti gauti naujų medžiagų, kurios mokslininkams padeda tęsti pažangą medžiagų mokslo ir technologijos srityse.

Viena iš pagrindinių sričių, kurioje tiriamas cheminis akytumas, yra katalizė, kaip ir kitose srityse, tokiose kaip dujų adsorbcija ir atskyrimas.

Zeolitai

Tai įrodo kristalinių ir mikroporinių medžiagų, tokių kaip ceolitai, ir organinių metalų struktūros tyrimai.

Šiuo atveju ceolitai yra naudojami kaip katalizatoriai reakcijose, kurios vyksta atliekant rūgštinę katalizę, dėl jų mineralinių savybių, tokių kaip porėtas oksidas, ir yra įvairių rūšių ceolitų, turinčių mažas, vidutines ir dideles poras.

Ceolitų naudojimo pavyzdys yra katalizinio krekingo procesas - metodas, naudojamas naftos perdirbimo gamyklose benzinui gaminti iš frakcijos arba supjaustyti iš sunkios žalios naftos.

Organinės metalo struktūros, susijusios su hibridinėmis medžiagomis

Kita tiriamų junginių klasė yra organinių metalų struktūros, susijusios su hibridinėmis medžiagomis, sukurtos iš organinio fragmento, rišančiosios medžiagos ir neorganinio fragmento, kuris yra pagrindinis šių medžiagų pagrindas.

Tai rodo, kad jo struktūra yra sudėtingesnė, palyginti su aukščiau aprašytais ceolitais, todėl ji apima daug daugiau galimybių, nei įsivaizduojama ceolitams, nes jie gali būti naudojami kuriant naujas medžiagas, turinčias unikalių savybių.

Nepaisant medžiagų, kurių tyrimo laikas yra neilgas, grupės, šios organinės metalų struktūros yra daugelio sintezių rezultatas, gaunant medžiagas, turinčias daug skirtingų struktūrų ir savybių.

Šios struktūros yra gana stabilios šiluminiu ir cheminiu požiūriu, be kitų reagentų, ypač dominančios, kad yra tereftalio rūgšties ir cirkonio produktas.

„UiO-66“

Ši medžiaga, vadinama UiO-66, turi didelį paviršių, turinčią pakankamą poringumą ir kitas savybes, todėl tai yra optimali medžiaga tyrimams katalizės ir adsorbcijos srityse.

Kiti

Galiausiai yra daugybė pavyzdžių, susijusių su farmacija, dirvožemio tyrimais, naftos pramonėje ir daugelyje kitų atvejų, kai medžiagų poringumas naudojamas kaip pagrindas norint gauti nepaprastas medžiagas ir panaudoti jas mokslo labui.

Nuorodos

1. Lillerud, KP (2014). Porėtos medžiagos. Atkurta iš mn.uio.no
2. „Joardder“, MU, „Karim“, A., Kumar, C. (2015). Akytumas: Ryšio tarp džiovinimo parametrų ir džiovinto maisto kokybės nustatymas. Atkurta iš knygų.google.co.ve
3. Burroughs, C., Charles, JA ir kt. (2018 m.). Enciklopedija Britannica. Atgauta iš britannica.com
4. Ryžiai, RW (2017). Keramikos poringumas: savybės ir pritaikymas. Atkurta iš knygų.google.co.ve