Характеристики, типове и примери за химична порьозност



на химическа порьозност е способността на определени материали да абсорбират или пропускат определени вещества в течна или газообразна фаза, през празни пространства, присъстващи в неговата структура. Когато се говори за порьозност, се описва частта от "кухи" или празни пространства в определен материал.

Тя е представена от обемната част на тези кухини, разделена на обема на общия изследван материал. Величината или числовата стойност, получена от този параметър, може да се изрази по два начина: стойност между 0 и 1 или процент (стойност между 0 и 100%), за да се опише колко материал е празно пространство.

Въпреки че се приписват многократни приложения в различни отрасли на чистите науки, приложени, материали, наред с другото, основната функционалност на химическата порьозност е свързана със способността на някои материали да позволят абсорбцията на течности; течности или газове.

В допълнение, чрез тази концепция ние анализираме размерите и броя на отворите или "порите", които ситото или частично пропускливата мембрана има в някои твърди вещества.

индекс

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Взаимодействат две вещества
    • 1.2 Скоростта на реакцията зависи от повърхността на твърдото вещество
    • 1.3 Достъпността или проницаемостта зависи от порите
  • 2 Видове химична порьозност
    • 2.1 Масова порьозност
    • 2.2 Обемна порьозност
  • 3 Примери за химична порьозност
    • 3.1 Цеолити
    • 3.2 Органични метални конструкции, включващи хибридни материали
    • 3.3 UiO-66
    • 3.4 Други
  • 4 Препратки

функции

Две вещества взаимодействат

Порьозността е обемната част на едно твърдо предположение, което със сигурност е кухо и е свързано с начина, по който две вещества взаимодействат, придавайки му специфични характеристики на проводимост, кристални, механични и много други свойства..

Скоростта на реакцията зависи от повърхността на твърдото вещество

В реакциите, които протичат между газообразно вещество и твърдо вещество или между течност и твърдо вещество, бързината на реакцията зависи до голяма степен от пространството на повърхността на твърдото вещество, което е налично, така че реакцията да може да се проведе.

Достъпността или проницаемостта зависи от порите

Достъпността или проницаемостта, която едно вещество може да има върху вътрешната повърхност на частица от даден материал или съединение, също е тясно свързано с размерите и характеристиките на порите, както и с броя им.

Видове химична порьозност

Порьозността може да бъде много видове (геоложки, аеродинамични, химически, между другото), но когато става въпрос за химия, се описват два вида: маса и обемна, в зависимост от вида на материала, който се изучава..

Масова порьозност

Когато се отнася до порьозността на масата, се определя способността на веществото да абсорбира вода. За целта се използва уравнението, показано по-долу:

% Pm = (mите - m0) / m0 х 100

В тази формула:

Pm представлява делът на порите (изразен като процент).
mите се отнася до масата на фракцията след потапяне във вода.
m0 описва масата на всяка част от веществото, преди да бъде потопена.

Обемна порьозност

По същия начин, за да се определи обемната порьозност на определен материал или пропорцията на нейните кухини, се използва следната математическа формула:

% PV = ρm/ [ρm + (ρF/ Pm)] x 100

В тази формула:

PV описва съотношението на порите (изразено като процент).
ρm се отнася до плътността на веществото (без потапяне).
ρF представлява плътността на водата.

Примери за химична порьозност

Уникалните характеристики на някои порести материали, като броя на кухините или размера на порите, ги правят интересен обект на изследване.

По този начин в природата се намират голям брой от тези вещества с голяма полезност, но много други могат да бъдат синтезирани в лаборатории.

Изследването на факторите, които влияят на порьозните качества на реагента, позволява да се определят възможните приложения, които той има, и да се опита да получи нови вещества, които да помогнат на учените да продължат напредъка в областта на науката и технологията на материалите.

Една от основните области, в които се изследва химическата порьозност, е в катализа, както и в други области като адсорбция и разделяне на газ..

зеолити

Доказателство за това са изследванията на кристални и микропорести материали, като зеолити и структурата на органичните метали..

В този случай зеолитите се използват като катализатори в реакции, които се извършват чрез киселинен катализ, поради техните минерални свойства като порест оксид и че има различни видове зеолити с пори на малки, средни и големи размери..

Пример за използването на зеолити е в процеса на каталитичен крекинг, метод, който се използва в нефтопреработвателните заводи за производство на бензин от фракция или отрязани от тежко сурово масло..

Органични метални конструкции, които включват хибридни материали

Друг клас съединения, които се изследват, са структурите на органични метали, които включват хибридни материали, създадени от органичен фрагмент, свързващото вещество и неорганичен фрагмент, който представлява фундаменталната основа за тези вещества..

Това представлява по-голяма сложност в структурата му по отношение на описаните по-горе зеолити, така че тя съдържа много по-големи възможности от възможните за зеолити, тъй като те могат да се използват за проектиране на нови материали с уникални свойства..

Въпреки че са група от материали с малко време за изследване, тези органични структури на металите са били продукт на голям брой синтези за производство на материали с много различни структури и свойства..

Тези структури са доста стабилни термично и химически, включително и такива от особен интерес, които са продукт на терефталова киселина и цирконий, наред с други реактиви.

UiO 66

Това вещество, наречено UiO-66, има обширна повърхност с адекватна порьозност и други характеристики, които я правят оптимален материал за изследвания в областта на катализа и адсорбцията..

други

И накрая, има безброй примери във фармацевтични приложения, проучвания на почвата, в нефтената промишленост и много други, където порьозността на веществата се използва като основа за получаване на извънредни материали и използването им в полза на науките.

препратки

  1. Lillerud, К. P. (2014). Порести материали. Възстановен от mn.uio.no
  2. Joardder, М. U., Karim, A., Kumar, C. (2015). Порьозност: установяване на връзката между параметрите на сушене и качеството на сушената храна. Получено от books.google.co.ve
  3. Burroughs, C., Charles, J. A. et al. (2018). Енциклопедия Британика. Възстановен от britannica.com
  4. Rice, R. W. (2017). Порьозност на керамиката: Свойства и приложения. Получено от books.google.co.ve