c. Ảnh hưởng của tốc độ dòng nguyên liệu [18]
2.3.2.Phương pháp hấp thụ và nhả hấp thụ nitơ
Diện tích bề mặt riêng có nhiều ý nghĩa khác nhau với vật liệu rắn xốp và không xốp. Với vật liệu rắn xốp (trong nghiên cứu này là γ-Al2O3) thì bề mặt riêng là tổng diện tích bên ngoài vật liệu và tổng diện tích mặt trong của các lỗ xốp. Và tổng diện tích mặt trong luôn lớn hơn rất nhiều so với tổng diện tích bên ngoài.
Phương pháp phổ biến để xác định diện tích bề mặt riêng của một vật liệu rắn là đo mức độ hấp phụ của nitơ hoặc một số khí khác có khả năng thâm nhập vào tất cả các mao quản và tính toán diện tích bề mặt riêng dựa vào đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Nguyên tắc:
Vật liệu được hấp phụ khí N2 tại nhiệt độ N2 lỏng lả 77 0K. Từ phương trình BET:
Trong đó:
Va: số mol khí bị hấp phụ ở áp suất Pa, (mol/g). C: hằng số BET
Vm: thể tích cần thiết để hình thành đơn lớp hấp phụ trên bề mặt, mol/g.
P0: áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ tại nhiệt độ đã cho, mmHg Có thể xây dựng được đồ thị biểu diễn mối liên hệ và P/P0, đó là một đường thẳng trong khoảng P/P0 = 0,0 – 0,3. Dựa vào hệ số góc và điểm cắt trục tung của đường thẳng biểu diễn mối liên hệ giữa và P/P0 xác định được Vm và từ đó tính được diện tích bề mặt riêng (m2/gam) theo công thức:
S = Vm*an*Na*10-20
Trong đó:
An: tiết diện ngang của phân tử Ni, 0A Na: Số Avogadro; Na = 6,023.1023 mol-1
Thực nghiệm:
Trong nghiên cứu này hấp phụ vật lý nitơ được áp dụng để xác định diện tích bề mặt riêng và cấu trúc lỗ xốp của mẫu xúc tác 15%Co/γ- Al2O3. Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 được ghi trên máy Micromerictics ASAP 2010 (Mỹ) tại PTN CN Lọc hóa dầu và Vật liệu xúc tác hấp phụ, Đại học Bách khoa Hà Nội.