КІНЕТИКА ТА ТЕРМОДИНАМІКА ПРОЦЕСІВ АДСОРБЦІЇ–ДЕСОРБЦІЇ ПАРІВ ВОДИ НА МІКРОННИХ ПОРОШКАХ ШАРУВАТОГО ДИСУЛЬФІДУ МОЛІБДЕНУ

Анотація

Представлено експериментальні кінетичні дані адсорбції та десорбції парів води на дисульфіді молібдену в інтервалах відносної вологи газової фази від 0 до 100%. Використано мікронні порошки шаруватого дисульфіду молібдену (виробництво “Climax Molybdenum Co.”, США). Кінетику адсорбції–десорбції парів води досліджували гравіметричним методом. У безперервному автоматичному режимі реєстрували зміну маси досліджуваного зразка та швидкості процесу. Адсорбцію водяної пари проводили в потоці повітря з відносною вологістю 100%. Десорбцію вивчали в умовах зменшення парціального тиску парів води повітряного потоку до 55% відносної вологості в ізотермічних і в неізотермічних режимах (при збільшенні і зменшенні температури в інтервалі 20–130 ºС). Показано, що часова залежністю адсорбційного процесу парів води в проточній системі з 100%-вою вологою газової фази близка до параболічної. Залежність адсорбції від тиску парів води V = f(P_i) має S-подібний характер з координатою перегину в області переходу до стадії конденсаційного заповнення адсорбційних об’ємів. Швидкість десорбції перевищує швидкість адсорбції. На підставі потенціальної теорії М. Поляни, М.М. Дубініна та Л.В. Радушкевича оцінено енергію звʼязку молекул води з неоднорідною пористою структурою МоS₂. Представлено характер зміни адсорбційних сил, співвідношення P_i/P_s залежно від зміни обʼєму адсорбата. Побудовано ізотерми адсорбції парів води при 30 та 50 ºС. Використано метод графічного інтегрування для визначення диференційної інтенсивності формування адсорбційних обсягів води (dV_i) у діапазоні парціальних тисків води 0 < Р_і < 5 кПа. Показано, що кінетичні особливості стадійного процесу залежать від потенційної енергії взаємодії адсорбованих обсягів з адсорбентом. Характер процесу адсорбції не змінюється в умовах зміни температурного режиму. Спостерігалася зміна координат інтенсивного формування адсорбційного обсягу в бік збільшення парціального тиску парів води.