חֲדָשׁוֹת

מהן המאפיינים הפיזיים של סופחים?

Jan 18, 2024 השאר הודעה

ביצועי הספיחה הטובים של הסופח נובעים ממבנה הנקבוביות הצפוף שלו. התכונות הפיזיקליות הקשורות לנקבוביות הסופח הן:
א. נפח נקבוביות (VP): נפח המיקרו-נקבוביות בסופח נקרא נפח נקבוביות, המתבטא בדרך כלל כנפח המיקרו-נקבוביות הסופח ליחידת משקל של הסופח (ס"מ3/ג'). נפח הנקבוביות הוא הנפח האפקטיבי של הסופח, זהו ערך המחושב מיכולת הספיגה הרוויה, שהוא הנפח שהסופח יכול להכיל את הסופח, כך שככל שנפח הנקבוביות גדול יותר, כך ייטב. נפח הנקבוביות (Vk) של הסופח אינו שווה בהכרח לנפח הנקבוביות (VP). רק למיקרו-נקבוביות בסופח יש אפקט ספיחה, ולכן VP אינו כולל נקבוביות גסות. Vk כולל את נפח כל החורים, שהוא בדרך כלל גדול יותר מ-VP.
ב. שטח פנים ספציפי: כלומר, שטח הפנים ליחידת משקל של הסופח. היחידה המשותפת היא m2/g. שטח הפנים של הסופח נע בין מאות ליותר מאלף מטרים רבועים לגרם. שטח הפנים של הסופח הוא בעיקר פני השטח של דופן המיקרו-נקבים, והמשטח החיצוני של הסופח קטן מאוד.
ג. גודל הנקבוביות ופיזור גודל הנקבוביות: בסופח צורת הנקבוביות מאוד לא סדירה, וגם גדלי הנקבוביות משתנים. נקבוביות בקוטר של מספר אנגסטרים (A0) עד עשרות אנגסטרים נקראות נקבוביות עדינות, ונקבוביות בקוטר של כמה מאות אנגסטרים או יותר נקראות נקבוביות גסות. ככל שיותר נקבוביות, כך נפח הנקבוביות גדול יותר ושטח הפנים הספציפי גדול יותר, דבר המסייע לספיחת אדסורבט. תפקידן של נקבוביות גסות הוא לספק מסלולים למולקולות אדסורבט להיכנס לסופח. היחס בין נקבוביות גסות לנקבוביות עדינות הוא כמו רחובות וסמטאות. מולקולות זרות יכולות להגיע במהירות לעומק הסופח דרך הנקבוביות הגסות. לכן, חורים גסים צריכים גם לתפוס פרופורציה מתאימה. הנקבוביות הגסות והעדינות בחומרים סופחים כמו פחם פעיל וסיליקה ג'ל נוצרות במהלך תהליך הייצור. מסננות מולקולריות זאוליט יוצרות גבישים בקוטר של מספר מיקרונים במהלך הסינתזה, עם נקבוביות עדינות אחידות בלבד, ובין הגבישים נוצרות נקבוביות גסות במהלך הדפוס.

שלח החקירה