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科普知識
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FFC連接器

回滯環&毛細凝聚現象(3)-孔道堵塞和氣穴效應

發布日期:2022-04-17 點擊率:61

2015年,IUPAC將常見的回滯環分成了 H1- H5 四種類型(圖3)[1]

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圖3 回滯環分類

孔道堵塞和氣穴效應

上面H2、H3、H4和H5的回滯環部分都不平行,可能是由于孔道堵塞和氣穴效應造成的。兩種情況都有可能發生在如下圖墨水瓶型孔。

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圖4 孔道堵塞

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圖5 氣穴效應


如果寬孔都只能通過狹窄的孔頸通道連接外表面(例如,墨水瓶孔形),就會發生回滯現象。寬孔的填充和以前一樣,但在脫附階段,孔道一直保持充滿狀態,直到在較低的蒸汽壓下,狹窄的孔頸中的吸附氣體先蒸發騰空,寬孔中的吸附質才可能蒸發脫附。在一個孔網結構中,脫附蒸汽壓取決于孔頸的尺寸和空間分布。如果孔頸直徑不是太小,孔網可以在到達一個相對壓力下開始騰空,這個壓力點相當于特征性的滲透閾值。這樣,我們可以從等溫線的脫附分支上獲得有關孔頸大小的有用信息。

孔道堵塞是發生在孔頸大于4nm的孔道體系中,而氣穴效應是發生在小于4nm的孔道體系中。孔道堵塞是指直到孔頸會脫附排空的壓力時,整個體系會立刻排空,此前整個過程孔道體系是不排空的。而對于氣穴效應,由于頸部尺寸變小,在達到孔頸排=排空壓力之前,孔體內壓力已經超出液體極限而發生氣穴-孔體內形成蒸汽氣泡。氣穴效應一般發生在P/P0范圍0.4-0.5。


參考文獻:

1.de Boer J H. In: Everett D H, Stone F S. ed. The Structure and Properties of Porous Materials. London: Butterworths,

1958.68.


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