Характеристики, типы и примеры химической пористости



химическая пористость это способность определенных материалов поглощать или пропускать определенные вещества в жидкой или газообразной фазе через пустые пространства, присутствующие в его структуре. Говоря о пористости, описывается часть «пустотелых» или пустых пространств в определенном материале..

Он представлен объемной частью этих полостей, деленной на объем всего изученного материала. Величина или числовое значение, полученное из этого параметра, может быть выражено двумя способами: значение от 0 до 1 или процент (значение от 0 до 100%), чтобы описать, сколько материала является пустым пространством..

Несмотря на то, что им приписывают многократное использование в различных областях чистых наук, прикладных, материалов, среди прочего, основная функциональность химической пористости связана со способностью определенного материала обеспечивать поглощение жидкостей; то есть жидкости или газы.

Кроме того, с помощью этой концепции мы анализируем размеры и количество отверстий или «пор», которые имеют сито или частично проницаемая мембрана в определенных твердых веществах..

индекс

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Взаимодействовать два вещества
    • 1.2 Скорость реакции зависит от площади поверхности твердого тела
    • 1.3 Доступность или проницаемость зависит от пор
  • 2 вида химической пористости
    • 2.1 Массовая пористость
    • 2.2 Объемная пористость
  • 3 Примеры химической пористости
    • 3.1 Цеолиты
    • 3.2 Органические металлические конструкции с использованием гибридных материалов
    • 3.3 UiO-66
    • 3.4 Другое
  • 4 Ссылки

черты

Два вещества взаимодействуют

Пористость - это объемная часть твердого предположения, которая, безусловно, является полой и связана с тем, как взаимодействуют два вещества, что придает ей специфические характеристики проводимости, кристаллические, механические и многие другие свойства..

Скорость реакции зависит от площади поверхности твердого тела

В реакциях, которые происходят между газообразным веществом и твердым веществом или между жидкостью и твердым веществом, скорость реакции в большой степени зависит от пространства поверхности твердого тела, которое доступно, так что реакция может быть выполнена.

Доступность или проницаемость зависит от пор

Доступность или проницаемость, которую вещество может иметь на внутренней поверхности частицы данного материала или соединения, также тесно связаны с размерами и характеристиками пор, а также их количеством..

Типы химической пористости

Пористость может быть разных типов (геологическая, аэродинамическая, химическая и др.), Но когда речь идет о химии, описываются два типа: масса и объем, в зависимости от вида изучаемого материала..

Массовая пористость

Применительно к массовой пористости определяется способность вещества поглощать воду. Для этого используется уравнение, показанное ниже:

% Pм = (мs - м0) / м0 х 100

В этой формуле:

Pм представляет собой долю пор (выраженную в процентах).
мs относится к массе фракции после погружения в воду.
м0 описывает массу любой фракции вещества перед погружением.

Объемная пористость

Аналогично, для определения объемной пористости определенного материала или доли его полостей используется следующая математическая формула:

% Pv = ρм/ [ρм + (ρF/ Pм)] х 100

В этой формуле:

Pv описывает пропорцию пор (выраженную в процентах).
ρм относится к плотности вещества (без погружения).
ρF представляет плотность воды.

Примеры химической пористости

Уникальные характеристики некоторых пористых материалов, такие как количество полостей или размер их пор, делают их интересным объектом исследования..

Таким образом, большое количество этих веществ очень полезны в природе, но многие другие могут быть синтезированы в лабораториях..

Изучение факторов, влияющих на свойства пористости реагента, позволяет определить возможные области его применения и попытаться получить новые вещества, которые помогут ученым продолжать прогрессировать в области науки и технологии материалов..

Одной из основных областей, в которых изучается химическая пористость, является катализ, как и в других областях, таких как адсорбция и разделение газа..

цеолиты

Доказательством этого являются исследования кристаллических и микропористых материалов, таких как цеолиты и структура органических металлов..

В этом случае цеолиты используются в качестве катализаторов в реакциях, которые проводятся посредством кислотного катализа, благодаря их минеральным свойствам в виде пористого оксида и тому, что существуют различные типы цеолитов с порами малого, среднего и большого размера..

Примером использования цеолитов является процесс каталитического крекинга, метод, который используется на нефтеперерабатывающих заводах для производства бензина из фракции или фракции из тяжелой сырой нефти..

Органические металлические структуры с участием гибридных материалов

Другим классом соединений, которые исследуются, являются структуры органических металлов, которые включают гибридные материалы, созданные из органического фрагмента, связующего вещества и неорганического фрагмента, который составляет фундаментальную основу для этих веществ..

Это представляет большую сложность в его структуре по сравнению со структурой цеолитов, описанных выше, поэтому он имеет гораздо большие возможности, чем можно представить для цеолитов, так как они могут быть использованы для разработки новых материалов с уникальными свойствами..

Несмотря на то, что они представляют собой группу материалов с небольшим временем изучения, эти органические структуры металлов были продуктом большого количества синтеза для получения материалов с множеством различных структур и свойств..

Эти структуры довольно стабильны термически и химически, включая особый интерес, который является продуктом терефталевой кислоты и циркония среди других реагентов..

UIO-66

Это вещество, называемое UiO-66, имеет обширную поверхность с адекватной пористостью и другими характеристиками, которые делают его оптимальным материалом для исследований в области катализа и адсорбции..

другие

Наконец, существует множество примеров применения в фармацевтике, исследованиях почвы, в нефтяной промышленности и многих других, где пористость веществ используется в качестве основы для получения необычных материалов и использования их в интересах науки..

ссылки

  1. Лиллер, К.П. (2014). Пористые материалы. Восстановлено от mn.uio.no
  2. Джоарддер М. У., Карим А., Кумар С. (2015). Пористость: установление взаимосвязи между параметрами сушки и качеством высушенной пищи. Получено из books.google.co.ve
  3. Берроуз С., Чарльз Дж. А. и соавт. (2018). Энциклопедия Британика. Восстановлено с britannica.com
  4. Райс Р. У. (2017). Пористость керамики: свойства и применение. Получено из books.google.co.ve