Ciri-ciri, Jenis dan Contoh Porositi Kimia



The keliangan kimia adalah keupayaan bahan-bahan tertentu untuk menyerap atau melepaskan bahan-bahan tertentu dalam fasa cair atau gas, melalui ruang kosong yang ada dalam strukturnya. Apabila bercakap tentang keliangan, bahagian "kosong" atau ruang kosong dalam bahan tertentu digambarkan.

Ia diwakili oleh bahagian volum rongga ini dibahagikan dengan jumlah bahan yang dikaji. Nilai magnitud atau nilai berangka yang dihasilkan dari parameter ini boleh dinyatakan dalam dua cara: nilai antara 0 dan 1 atau peratusan (nilai antara 0 dan 100%), untuk menggambarkan berapa banyak bahan kosong.

Walaupun disifatkan pelbagai kegunaan di cawangan-cawangan yang berbeza dari sains tulen, bahan-bahan yang digunakan, antara lain, fungsi utama keliangan kimia dikaitkan dengan keupayaan bahan tertentu untuk membolehkan penyerapan cecair; iaitu, cecair atau gas.

Di samping itu, melalui konsep ini, kita menganalisis dimensi dan bilangan lubang atau "liang" bahawa penyaring atau membran sebahagian yang telap mempunyai pepejal tertentu.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri
    • 1.1 Berinteraksi dua bahan
    • 1.2 Kelajuan tindak balas bergantung kepada ruang permukaan pepejal
    • 1.3 Kebolehcapaian atau penembusan bergantung kepada liang-liang
  • 2 jenis keliangan kimia
    • 2.1 Pori keliangan
    • 2.2 Keliangan volumetrik
  • 3 Contoh keliangan kimia
    • 3.1 Zeolit
    • 3.2 Struktur logam organik yang melibatkan bahan hibrid
    • 3.3 UiO-66
    • 3.4 Lain-lain
  • 4 Rujukan

Ciri-ciri

Dua bahan berinteraksi

Porosity adalah bahagian isipadu yang kukuh yang pastinya berongga dan berkaitan dengan cara di mana dua bahan berinteraksi, memberikannya ciri-ciri khusus kekonduksian, kristal, mekanikal dan banyak sifat lain..

Kelajuan tindak balas bergantung kepada ruang permukaan pepejal

Dalam tindak balas yang berlaku di antara bahan gas dan pepejal atau di antara cecair dan pepejal, kepantasan tindakbalas bergantung kepada sebahagian besarnya pada ruang permukaan pepejal yang tersedia supaya tindak balas dapat dilakukan.

Kebolehcapaian atau penembusan bergantung kepada liang-liang

Kebolehcapaian atau penembusan yang boleh didapati di permukaan dalam zarah sesuatu bahan atau sebatian yang diberikan, juga berkait rapat dengan dimensi dan ciri-ciri liang, serta bilangannya.

Jenis keliangan kimia

Keliangan boleh terdiri daripada pelbagai jenis (geologi, aerodinamik, kimia, antara lain), tetapi apabila ia berkaitan dengan kimia, dua jenis digambarkan: jisim dan volumetrik, bergantung pada jenis bahan yang dikaji..

Keliangan besar

Apabila merujuk kepada keliangan massa, keupayaan sesuatu bahan untuk menyerap air ditentukan. Untuk ini, persamaan yang ditunjukkan di bawah digunakan:

% Pm = (ms - m0) / m0 x 100

Dalam formula ini:

Pm mewakili bahagian liang (dinyatakan sebagai peratusan).
ms merujuk kepada jisim pecahan selepas tenggelam di dalam air.
m0 menerangkan jisim mana-mana pecahan bahan sebelum tenggelam.

Keliangan volumetrik

Begitu juga, untuk menentukan keliangan volumetrik bahan tertentu atau bahagian rongga, rumus matematik berikut digunakan:

% Pv = ρm/ [ρm + (ρf/ Pm)] x 100

Dalam formula ini:

Pv menerangkan perkadaran liang (dinyatakan sebagai peratusan).
ρm merujuk kepada ketumpatan bahan (tanpa penyerapan).
ρf mewakili kepadatan air.

Contoh keliangan kimia

Ciri-ciri unik beberapa bahan berliang, seperti bilangan rongga atau saiz liang mereka, menjadikannya objek kajian yang menarik.

Dengan cara ini, sebilangan besar bahan utiliti hebat ini terdapat dalam alam semula jadi, tetapi banyak lagi yang boleh disintesis dalam makmal.

Menyiasat faktor-faktor yang mempengaruhi kualiti porositi reagen membolehkan menentukan kemungkinan aplikasi yang ada dan cuba mendapatkan bahan-bahan baru yang membantu para saintis untuk terus maju dalam bidang sains dan teknologi bahan.

Salah satu bidang utama di mana porositi kimia dipelajari adalah dalam pemangkinan, seperti di kawasan lain seperti penjerapan gas dan pemisahan..

Zeolites

Bukti ini adalah penyelidikan bahan-bahan kristal dan microporous, seperti zeolit ​​dan struktur logam organik.

Dalam kes ini, zeolit ​​digunakan sebagai pemangkin dalam tindak balas yang dilakukan melalui pemangkinan asid, kerana sifat mineralnya sebagai oksida berliang dan bahawa terdapat pelbagai jenis zeolit ​​dengan liang saiz kecil, sederhana dan besar.

Contoh penggunaan zeolit ​​dalam proses retak pemangkin, kaedah yang digunakan dalam penapisan minyak untuk menghasilkan petrol dari pecahan atau dipotong dari minyak mentah berat..

Struktur logam organik yang melibatkan bahan hibrid

Satu lagi sebatian sebatian yang disiasat adalah struktur logam organik yang melibatkan bahan hibrid, yang dihasilkan dari serpihan organik, bahan mengikat dan serpihan tak organik yang merupakan asas asas bagi bahan-bahan ini.

Ini mewakili kerumitan yang lebih besar dalam strukturnya berkenaan dengan zeolit ​​yang dinyatakan di atas, jadi ia terdiri daripada kemungkinan yang lebih besar daripada yang boleh dibayangkan untuk zeolit ​​kerana ia boleh digunakan untuk reka bentuk bahan-bahan baru dengan sifat-sifat unik.

Walaupun menjadi sekumpulan bahan dengan sedikit masa belajar, struktur logam ini telah menjadi hasil sintesis yang banyak untuk menghasilkan bahan dengan banyak struktur dan sifat yang berbeza..

Struktur-struktur ini agak stabil secara termal dan kimia, termasuk satu kepentingan khusus yang merupakan produk asid terephthalic dan zirkonium, antara reagen-reagen lain.

UiO-66

Bahan ini, yang dipanggil UiO-66, mempunyai permukaan luas dengan keliangan yang mencukupi dan ciri-ciri lain yang menjadikannya bahan optimum untuk kajian dalam bidang pemangkin dan penjerapan..

Lain-lain

Akhirnya, terdapat keterbatasan contoh dalam aplikasi farmaseutikal, penyiasatan tanah, industri minyak dan banyak lagi di mana keliangan bahan digunakan sebagai bahan untuk mendapatkan bahan-bahan luar biasa dan menggunakannya memihak kepada sains.

Rujukan

  1. Lillerud, K. P. (2014). Bahan Berliang. Pulih dari mn.uio.no
  2. Joardder, M. U., Karim, A., Kumar, C. (2015). Porositas: Menetapkan Hubungan antara Parameter Pengeringan dan Kualiti Makanan yang Kering. Diperoleh dari books.google.com
  3. Burroughs, C., Charles, J. A. et al. (2018). Encyclopedia Britannica. Pulih dari britannica.com
  4. Beras, R. W. (2017). Porosity of Ceramics: Properties and Applications. Diperoleh dari books.google.com