Універсальні залежності рівноважних адсорбційних характеристик невпорядкованих середовищ

,(50)

де .

Тут - вільний об'єм ізольованої молекули на стандартному центрі, а величина з точністю до постійного множника пропорційна вірогідності знаходження молекули на центрі n-го роду.

Поведінка молекул в адсорбційному просторі задається в рамках великого канонічного ансамблю Гіббса. Таким чином, величина з точністю до постійного співмножника задає імовірнісну міру, а пара значень визначає випадкове поле адсорбованих молекул. У термодинаміці рівноважної моношарової адсорбції на гетерогенних адсорбентах показано (У. Стіл), що функція розподілу - це функція розподілу першого порядку. Отже, випадкове поле адсорбованих молекул, визначене парами величин , є гіббсовське випадкове поле з потенціалом найближчого сусіда. Строго показано (Дж. Престон), що гіббсовське випадкове поле з потенціалом найближчого сусіда є марковське випадкове поле.

Виділимо на поверхні адсорбенту кінцеву ділянку квадратної форми, на якій розглядатимемо випадкове поле адсорбованих молекул. Нехай є (rхr) матриця, що задає марковське випадкове поле адсорбованих молекул. Елементи матриці задаються ненегативними числами . При виконанні умови нормування матриці на одиницю постійні співмножники у величинах зникають і тоді матриця - це матриця, елементи якої є значення імовірнісної міри випадкового поля адсорбованих молекул.

Нехай

(51)

Тоді є стохастична матриця. Позначимо множину адсорбованих молекул, що задаються марковським випадковим полем, () як . В цьому випадку для визначення значення розмірності Хаусдорфа-Каратеодорі множини одержано наступний вираз (П. Біллінгслей):

,(52)

де - міра Лебега простору занурення. Оптимальний розмір (rхr) матриці може бути визначений на підставі теореми про асимптотику ентропійних інтегралів.

є одночасно розмірністю шорсткої поверхні адсорбенту.

Як приклад був розглянутий процес адсорбції метану на зразку активного вугілля з питомою поверхнею S=988 м²/г при Т=212,7 К. Розрахунок величини фрактальної розмірності за допомогою формули (52) з використанням приведених в табл. 5 елементів стохастичної матриці дав наступні результати: для матриці 1 - D =2,76 і для матриці 2 - D = 2,84.

Таблиця 4. Величини параметрів рівняння (50), що задають випадкове поле молекул метану, адсорбованих на активному вугіллі (а_m = 8,6)

Таблиця 5. Елементи початкової () і стохастичної () матриць для різних варіантів клаптевої моделі поверхні

В рамках розробленої в роботі концепції побудови універсальних залежностей рівноважних характеристик адсорбції в невпорядкованих середовищах була одержана універсальна залежність параметра невпорядкованості адсорбційного середовища. Універсальна залежність для параметра представлена в наступному вигляді:

(53)

Універсальна залежність, записана у вигляді (51), вигідно відрізняється від універсальної залежності, записаної у вигляді (34).

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі сформульовані і вирішені теоретичні завдання, спрямовані на розробку нового наукового напряму - виявлення універсальних залежностей, що визначають поведінку невпорядкованих адсорбційних систем в умовах динамічної рівноваги. Рішення цієї задачі має велике значення для прогнозування рівноважних характеристик адсорбції газів і пари в невпорядкованих середовищах.

Основні результати, висновки і рекомендації, викладені в роботі, зводяться до наступного:

1. Адсорбційну систему, умови динамічної рівноваги якої описуються ізотермою І типу по класифікації IUPAC, вважати невпорядкованою і як міру невпорядкованості розглядати відхилення при збільшенні заповнення потенціалу Гіббса від його значення при заповненні, прагнучому до нуля. Унаслідок кооперативних ефектів адсорбційна система може поводитися як квазівпорядкована навіть при адсорбції молекул довільної конфігурації на гетерогенній поверхні.

2. Потенціал Гіббса при заповненні прагнучому до нуля визначає константу Генрі. Константа Генрі в розкладанні величини адсорбції по ступенях активності сорбату в об'ємній фазі є сприйнятливість невпорядкованої адсорбційної системи. Поведінка невпорядкованої адсорбційної системи в умовах динамічної рівноваги у всьому діапазоні зміни заповнень повністю визначається сприйнятливістю невпорядкованої адсорбційної системи, параметром, що характеризує міру невпорядкованості і двовимірної густини сорбату у стані насичення. Потенціал Гіббса визначається відповідними розподілами ансамблю Гіббса. Тобто параметр невпорядкованості адсорбційної системи є міра функціонального порядку сукупності кореляцій між станами динамічної рівноваги.

3. Приведене значення константи Генрі є універсальною функцією від приведеної енергії в мінімумі потенційної ями. Для розрахунку приведеної енергії в мінімумі потенційної ями при адсорбції молекул довільної конфігурації на адсорбентах довільної природи, тобто у разі, коли експериментальні дані не задовольняють потенціалу (6-12), запропоновано модифікувати потенціал (6-12) у області мінімуму з використанням чинника Пітцера, чинників, що визначають дипольні і індукційні взаємодії, і одержаної на основі аналізу великого числа експериментальних даних поправки, визначуваної як відношення мінімуму потенційної ями для флюїда в збуреному і вільному стані. На підставі цього запропонований чотирьохпараметричний закон про відповідні стани для константи Генрі при адсорбції молекул довільної конфігурації на сорбатах довільної природи з обліком, при необхідності, квантових поправок. Єдиним обмеженням при застосуванні пропонованого правила прогнозування є те, що температура адсорбції повинна бути більше двовимірної критичної температури сорбату.

4. Для побудови універсальної залежності константи Генрі на підставі аналізу молекулярних графів методами топології і теорії графів запропонований визначальний параметр-індекс повної складності молекулярного графа, який визначає внесок параметру невпорядкованості адсорбційної системи окремо невпорядкованості структури молекулярного графа.

5. В рамках квазітермодинаміки адсорбції, феноменологічної термодинаміки опуклих тіл і термодинамічної теорії подібності запропоновано побудову універсальної функції для приведеної константи Генрі з використанням як параметр приведення двовимірного критичного тиску сорбату. Вивчено поведінку в критичній точці молекул типу жорстких сфер, сфероциліндрів і дисків. Запропоновані нові методи, що дозволяють розраховувати критичний двовимірний тиск молекул довільної конфігурації з урахуванням дипольних і індукційних взаємодій. Одержані універсальні залежності для функції розподілу молекул в критичній точці по їх орієнтаціях, а також універсальні залежності, що дозволяють враховувати асоціацію полярних молекул в критичній точці. На великій кількості експериментальних даних показано застосування розробленого правила прогнозування константи Генрі.

6. Параметр невпорядкованості адсорбційної системи у феноменологічному зображенні є функцією від чинника Пітцера, чинників, що

визначають дипольні та індукційні взаємодії, температури випаровування сорбату та фрактальних параметрів адсорбційного простору. Одержана універсальна залежність параметра невпорядкованості.

7. Двовимірна густина сорбату у стані насичення адсорбційної системи визначається величиною потенційного бар'єру поверхні сорбату, та часткою поверхні, яка доступна молекулі в шарі двовимірного газу і пов'язана з геометрією молекули та характером їх взаємодії. Одержано прогнозуюче правило для величини граничної густини сорбату.

8. Аналітичне розширення рівняння Піккета в рамках загальної теорії БЕТ, що дозволяє описувати ізотерму ІІ типу по класифікації БЕТ в діапазоні змін відносного тиску сорбату у трьохвимірній фазі 0,05?х?0,97 можливо з урахуванням ентропійного співмножника для значення відносного тиску, справа від точки втрати стійкості полішарової плівки. Запропонована евристична форма модифікації рівняння Піккета. Визначені кореляційні співвідношення, що пов'язують параметри одержаного рівняння з основними характеристиками невпорядкованого адсорбційного середовища.

9. Розроблені нові методи побудови стандартних кривих ізотерм полішарової адсорбції, з урахуванням зміни стану окремого шару полішарової плівки. На підставі запропонованого модифікованого рівняння полішарової адсорбції запропонована універсальна залежність для опису ізотерм полішарової адсорбції.

10. Частина спектра термодесорбції праворуч від температури кипіння сорбату може бути розщеплена за допомогою методу перевалу. Використавши метод перевалу, одержане правило розрахунку нормованої функції розподілу енергії десорбції по величинах енергії, для апроксимації якої запропоновано використовувати розподіл Вейсбула-Гнеденка.

11. Множина адсорбованих молекул при моношаровій адсорбції є марковське випадкове поле (гіббсовське випадкове поле з потенціалом найближчого сусіда). Імовірна міра випадкового поля адсорбованих молекул визначає розмірність Хаусдорфа-Каратеодорі шорсткої поверхні адсорбенту.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Кац Б.М., Кутовая Л.М., Кутаров В.В. Сорбция паров воды карбоксилсодержащим хемосорбционным волокном в различных ионных формах // Журн. прикл. химии. - 1991.- Т. 64, № 4. - С. 846-849.

2.Кац Б.М., Кутовая Л.М., Кутаров В.В. Кинетика сорбции паров воды анионообменными волокнами на основе целлюлозы и полиакрилонитрила // Журн. прикл. химии. - 1991.- Т. 64, № 8. - С. 1713-1716.

3.Кац Б.М., Кутовая Л.М., Кутаров В.В. Сорбция паров воды карбоксилсодержащим хемосорбционным волокном в формах двухзарядных катионов // Журн. прикл. химии. - 1992. - Т. 65, № 6. - С. 1303-1307.

4.Kats B.M., Kutarov V.V. Adsorption of the vapour of low-molecular substances by swelling polymers // Adsorp. Science Techn. - 1993. - Vol. 10, N 1. - P. 30-35.

5.Kats B.M., Kutarov V.V., Chagodar A.A. Applications of non-linear diffusion equations to the kinetics of water vapour adsorption by polymeric fibres // Adsorp. Science Techn. - 1993. - Vol. 10, N 4. - P. 269-275.

6.Кутаров В.В., Кац Б.М. Определение фрактальной размерности ионообменных волокон по данным адсорбционного эксперимента // Журн. физ. химии. - 1993. - Т. 67, № 9. - C. 1854-1856.

7.Кац Б.М., Кутаров В.В. Трехпараметрическое уравнение для описания сорбции паров воды хемосорбционными волокнами // Химические волокна. - 1993. - № 5. - С. 28-29.

8.Кутаров В.В., Кац Б.М. Применение теоретико-информационных индексов для описания теплот адсорбции галогенметанов на графитированной саже // Журн. физ. химии. - 1993. - Т. 67, № 6 - C. 1199-1200.

9.Кутаров В.В., Кац Б.М. Корреляция между термодинамическими параметрами и теоретико-информационными индексами органических веществ при их адсорбции из водных растворов на неполярных сорбентах // Химия технол. воды. - 1993. - Т. 15, № 1. - C. 29-33.

10.Кац Б.М., Кутаров В.В. Расчет и прогнозирование газохроматографических индексов удерживания низкокипящих галогенсодержащих соединений с помощью топологических моделей // Журн. физ. химии. - 1994. - Т. 68, № 11. - С. 2057-2061.

11.Kats B.M., Kutarov V.V. Fractal Dimension of Polymer Sorbents // Langmuir. - 1996. - Vol. 12, N 11. - P. 2762-2764.

12.Kutarov V.V., Kats B.M. Prediction of adsorptional Henry constants using the Corresponding States Principle // Adsorp. Science Techn. - 1998. - Vol. 16, N 1. - P. 1-4.

13.Kats B.M., Kutarov V.V. A modified BET equation for polylayer adsorption // Adsorp. Science Techn. - 1998. - Vol. 16, N 4. - P. 257-262.

14.Kats B.M., Kutarov V.V., Kutovaya L.M. Adsorption of water vapour by chemisorptive fibre with different counter-ions // Colloids Surfaces. A: Physicochem. Eng. Aspects. - 1999. Vol. 157, N 1. - P. 95-99.

15.Kutarov V.V., Kats B.M. Prediction of the Henry law constants for vapours organic molecules of the rigid pivot type // Adsorp. Science Techn. - 1999. - Vol. 17, N 4. - P. 295-301.

16.Kutarov V.V., Kats B.M. Using of the lattice model for description of isotherms of organic substances adsorption from water solutions // Adsorp. Science Techn. - 2001. - Vol. 19, N 4. - P. 273-278.

17.Czepirski L., Balus M.R., Kutarov V.V. Analysis of methane adsorption isotherms on active carbons // Annales UMSC, Sectio AA Chemia, 2001. - Vol. LVI. - P. 165-170.

18. Staszczuk P., Sternik D., Kutarov V.V. Analysis of Energetic Heterogeneity of HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+д Surfaces. Q-TG and Q-DTG data // J. Therm. Anal. Calorim. - 2002. - Vol. 69. - P. 23-36.

19.Staszczuk P., Kutarov V.V., Planda M. Total Heterogeneity of Al₂O₃ Surface. Programmed n-Octane Thermodesorption under Quasi-Isothermal Conditions // J. Therm. Anal. Calorim. - 2003. - Vol. 71. - P. 445-458.

20.Кутаров В.В. Модифицирование экспоненциальной изотермы для описания монослойной адсорбции на гетерогенной поверхности // Укр. хим. журн. - 2003. - Т. 69, № 10. - С. 87-90.

21.Кутаров В.В. Прогнозирование константы Генри на основе термодинамической теории подобия // Вісник Одеського національного університету. Хімія. - 2003. - Вип. 8. - С. 212-218.

22.Staszczuk P., Sternik D., Chadzynski G.W., Kutarov V.V. Characterization of Physicochemical Properties of High-temperature Superconductor Surfaces Using Nitrogen Adsorption // J. Alloys Compounds. - 2004. - Vol. 367. - P. 277-282.

23.Kutarov V.V., Kats B.M. Prediction of Henry's Law Constants Basing on the Corresponding States Theorem // Adsorp. Science Techn. - 2004. - Vol. 22, N 5. - P. 393-400.

24.Robens E., D№browski A., Kutarov V. V. Comments on Surface Structure Analysis by Water and Nitrogen Adsorption // J. Therm. Anal. Calorim. - Vol.76. - 2004. - P. 647-657.

25.Кутаров В.В., Кац Б.M. Определение фрактальной размерности ансамбля адсорбированных молекул // Теор. эксперимент. химия. - 2004. - Т. 40, № 3. - С. 140-144.

26.Кутаров В. В., Персона А. Определение фрактальных характеристик шероховатой поверхности адсорбента с учетом ее энергетической неоднородности // Вісник Одеського національного університету. Хімія. - 2004. - Вип. 8. - С. 211-218.

27.Кутаров В.В., Витюк А.Н., Кац Б.М. Изотермы монослойной адсорбции и модель неупорядоченной среды // Теор. и эксперимент. химия. - 2006. - Т. 42, № 3. - С. 189-193.

28.Kutarov V.V., Robens E., Kats B.M.: Universal function for the description

of multilayer adsorption isotherms // J. Therm. Anal. Calorim. - Vol.86 - 2006 - P., 35-38

1. Czepirski L., Balys M.R., Kutarov V.V. Modified Langmuir isotherm for description of gas adsorption isotherms on active carbon // Theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their technological applications: - Collection of abstracts, VI Ukrainian-Polish Symposium, September 9-13, 2001, Odessa / SCSEIO, Odessa, 2001.-P. 46.

2. Staszczuk P., Sternik D., Kutarov V.V., Chadzynski G.W. The sorption properties and energetic heterogeneity characterization of HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+д sample by means of the thermogravimetry and sorptometry techniques // Ibid., P. 242-243.

3. Sternik D., Staszczuk P., Kutarov V.V. Analysis of energetic heterogeneity of HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+д based on programmed thermodesorption under the quasi-isothermal conditions from the Q-TG and Q-DTG data // Ibid. P. 244-245.

4. Staszczuk P., Sternik D., Kutarov V.V., G.W. Chadzynski. Sorption and Energetic Heterogeneity Characterization of the HgBa₂Ca₂Cu₃O₈ Sample // Collected Abstracts: VIII International Conference on Crystal Chemistry of Intermetallic Compounds, Lviv, 25-28.08.2002. - P. 112.

5. Kutarov V.V. Information-theoretic indices usage for the equilibrium adsorption parameters description // Theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their technological applications: - Book of abstracts, VIII Ukrainian-Polish Symposium, September 19-24, 2004, Odessa / SCSEIO, Odessa, 2004. - P. 173-175.

6. Persona A., Marczewska B., Kutarov V.V., Kats B.M. Prediction and calculation of octanol-water partition coefficient of the 2,4-dihydroxythiobenzanilides derivatives by use of graph theory // Ibid. - P. 229.

7. Kutarov V.V., Robens E., Kats B.M. Universal function for the description of multilayer adsorption isotherms // 30th International Conference on Vacuum Microbalance Techniques to be held at Wroclaw 29.6. - 1.7.2005.

Особистий внесок автора в роботах, опублікованих в співавторстві: (9-11, 15, 16, 18, 19) - теоретичні дослідження, виконання основних розрахунків; (4, 13, 14) - формулювання завдань, отримання основних результатів, висновки; (1-3, 7, 8, 20-22, 25) - виконання основних розрахунків; (5, 6, 12, 17) - аналіз результатів, висновки.

АНОТАЦІЯ

Кутаров В.В. - Універсальні залежності рівноважних адсорбційних характеристик невпорядкованих середовищ. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фіз.-мат. наук за спеціальністю 01.04.14 - теплофізика і молекулярна фізика. - Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова, Одеса, 2008.

Дисертацію присвячено питанням побудови універсальних залежностей рівноважних характеристик адсорбції у неупорядкованих середовищах. У роботі розроблено новий науковий напрямок у теплофізиці і молекулярній фізиці, який базується на застосуванні закону про відповідні стани і термодинамічної теорії подоби для одержання універсальних залежностей прогнозування рівноважних характеристик адсорбції у неупорядкованих середовищах. Установлено, що поведінка неупорядкованої адсорбційної системи в умовах динамічної рівноваги у всьому діапазоні зміни заповнення поверхні повністю визначається ії сприйнятливістю та параметром, який характеризує міру невпорядкованості адсорбційної системи. Величина параметра невпорядкованості визначається поперед усього величиною фрактальної розмірності адсорбенту, для розрахунку якої розроблені методи, засновані на теорії випадкових процесів, теорії множини і теорії міри.

Ключові слова: неупорядковане середовище, ізотерма адсорбції, шорсткувата поверхня, константа Генрі, термодесорбція, фрактальна розмірність.

Кутаров В.В. Универсальные зависимости равновесных адсорбционных характеристик неупорядоченных сред. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и молекулярная физика. - Одесский национальный университет им.И.И. Мечникова, Одесса, 2008.

В диссертационной работе сформулированы и решены теоретические задачи, направленные на разработку нового научного направления в теплофизике и молекулярной физике: построение универсальных зависимостей равновесных адсорбционных характеристик неупорядоченных сред.

В рамках феноменологической термодинамики необратимых процессов показано, что для полного априорного описания всех состояний динамического равновесия адсорбционной системы в неупорядоченной среде необходимо и достаточно информации о восприимчивости адсорбционной системы, завершенном состоянии формирования монослоя (в случае изотермы адсорбции I типа по классификации IUPAC) и параметра неупорядоченности среды. Для изотерм полислойной адсорбции необходима также дополнительная информация о метастабильном состоянии адсорбированной фазы, соответствующему давлению насыщения сорбата в объемной фазе при данной температуре.

Полученный четырехпараметрический закон соответственных состояний позволил совместить потенциальные кривые, по крайней мере, в области минимума потенциальной ямы. Показано, что отношение значения энергии в минимуме потенциальной ямы для молекул в адсорбированном состоянии к значению энергии в минимуме потенциальной ямы для молекул в объемной фазе есть величина постоянная для данного адсорбента и не зависит от природы сорбата. Это позволило ввести поправку на природу адсорбента и использовать разработанную универсальную зависимость коэффициента Генри как для различных сорбатов, так и для различных адсорбентов.

Для тех случаев, когда априорное определение перечисленных выше макроскопических характеристик сорбата невозможно, либо представляется затруднительным, предложена форма универсальной зависимости коэффициента Генри, в основу которой был положен индекс полной сложности молекулярного графа.

В качестве третьего, альтернативного подхода построения универсальной зависимости коэффициента Генри предложена универсальная зависимость, основанная на преобразовании подобия для уравнения Гиббса-Дюгема. Полученная универсальная зависимость, основанная на использовании в качестве параметра приведения критического состояния двумерного газа. В работе подробно изложены вопросы определения и расчета критических параметров для молекул произвольной конфигурации с учетом ван-дер-ваальсовских и кулоновских взаимодействий. Подробно рассмотрена процедура расчета критического состояния двумерного газа для молекул, которые можно рассматривать в виде модельных тел с жестким кором - сфер, сфероцилиндров и дисков.

Для анализа и описания изотерм адсорбции I типа по классификации IUPAC была использована решеточная модель. На основании уравнения Гильдебранда для регулярного раствора было получено новое, четырехпараметрическое уравнение изотермы адсорбции. Это уравнение описывает состояние идеального, регулярного и нерегулярного адсорбционных растворов.

На основании функций Грэма предложена новая форма трехпараметрического уравнения I типа по классификации IUPAC. Параметрами уравнения являются восприимчивость, состояние монослоя в условиях завершения его формирования и параметр неупорядоченности среды. Предложено прогнозирующее правило, позволяющее априори рассчитывать параметр неупорядоченности среды в произвольном случае, на основании какого-либо значения параметра неупорядоченности определенного из экспериментальной изотермы адсорбции. Для определения состояния монослоя при завершении его заполнения предложено прогнозирующее правило, позволяющее априори рассчитать величину двумерной плотности насыщения по известным величинам удельной поверхности адсорбента, высоты потенциального барьера на поверхности адсорбента и геометрическим характеристикам молекул.

Для описания изотерм полислойной адсорбции II типа по классификации IUPAC были предложены три различных трехпараметрических уравнения, которые позволяют описывать изотерму полислойной адсорбции практически во всем диапазоне изменения величины относительного давления сорбата в объемной фазе. Первые уравнения получены строго аналитически в рамках основных постулатов теории БЭТ. Третье уравнение получено эвристически с использованием основных положений феноменологической термодинамики необратимых процессов и представлений о фрактальности адсорбционного пространства. На основе эвристической формы уравнения полислойной адсорбции с использованием полученных корреляционных зависимостей и некоторых положений потенциальной теории Поляни была разработана универсальная изотерма полислойной адсорбции.

При описании свойств адсорбента, как составляющей неупорядоченной среды были использованы методы феноменологической термодинамики адсорбции и вероятностное моделирование стохастической геометрии структуры адсорбента, на которой рассматривалось случайное поле адсорбируемых молекул. Для определения величины фрактальной размерности на основании адсорбционного эксперимента по изотермам I типа предложены новые подходы, позволяющие определять величину фрактальной размерности по данным об адсорбции несферических молекул и по данным о распределении адсорбционного потенциала. При использовании для определения величины фрактальной размерности адсорбента по изотермам полислойной адсорбции предложен новый подход, основанный на использовании модифицированного уравнения БЭТ.

При моделировании стохастической геометрии структуры адсорбента была установлена связь между вероятностной мерой случайного поля адсорбированных молекул и фрактальной размерностью поверхности адсорбента. Вероятностная мера случайного поля адсорбционных молекул определяется по результатам адсорбционного эксперимента. Приведены результаты сравнительного анализа рассчитанных различными методами величин фрактальной размерности.

Для анализа данных эксперимента, полученных методом программируемой термодесорбции был разработан аналитический метод, основанный на представлении решения интегрального уравнения в смысле его главного значения. Это позволило аналитически расщепить спектр термодесорбции, каждая из составляющих которого были описаны распределением Вейбулла-Гнеденко, и связать параметры функций распределения адсорбционного потенциала с характеристикой адсорбционной системы.

Ключевые слова: неупорядоченная среда, изотерма адсорбции, шероховатая поверхность, константа Генри, термодесорбция, фрактальная размерность.

Kutarov V.V. Universal dependences equilibrium adsorbed characteristics of the disorder mediums. - Manuscript.

Thesis for a doctor's degree by specialty 01.04.14 - thermophysics and molecular physics, Odessa I.I. Mechnikov National University, Odessa 2008.

The dissertation is devoted to problems of the universal dependencies construction of adsorption equilibrium characteristics in disordered structures. A new direction in thermophysics and molecular physics is elaborated, based on the application of the corresponding states law and the thermodynamic theory of similarity for obtaining of the universal dependencies of equilibrium adsorption characteristics prediction in disordered structure.

It was stated that non-ordered adsorption system behaviour in the conditions of dynamic equilibrium in all the range of the surface filling changing is completely defined by its receptivity and parameter characterizing the adsorption system non-ordering measure. The value of the non-order parameter in defined in particular by the value of the adsorbent fractal dimension, the methods for this value calculating are worked out. They are based on the arbitrary processes theory, the set theory and the measure theory.

Key words: non-ordered structure, adsorption isotherm, rough surface, the Henry constant, thermodesorption, fractal dimension.

Размещено на Allbest.ru