А.В. Исаев
2
Рассмотрим порядок проведения опытов, с применением метода
постоянного объема.
С помощью механического насоса
1
проводим вакуумирование ад-
сорбционного насоса
3
до предельно достижимого давления (около
0,1 Па). Далее отсекаем механический насос от адсорбционного
с помощью вакуумного вентиля
2
. При этом калиброванная емкость
4
отсечена от адсорбционного насоса, и в ней поддерживается атмо-
сферное давление воздуха. После этого соединяем калиброванную ем-
кость с адсорбционным насосом. В результате давление падает за счет
подключения дополнительного объема и за счет поглощения воздуха
адсорбентом. Далее замеряем температуру с помощью потенциометра
и получаем первые показания, соответствующие комнатной темпера-
туре. С помощью трансформатора подаем на ТЭН
5
напряжение по-
рядка 50 В и через равные промежутки времени фиксируем темпера-
туру и давление, пока температура не достигнет предельных показате-
лей. Затем отключают прогрев и определяют температуру и давление
в процессе остывания адсорбента до начального уровня температур.
В результате получаем около десяти пар значений температура—
давление, по которым будут определяться постоянные адсорбции по
методике, которая приведена ниже, причем точность находится в пря-
мой зависимости от числа этих пар. Таким образом, получаем данные
как при нагреве адсорбента, так и при его охлаждении, но они имеют
различную точность. Это связано с тем, что спай термопары распола-
гается во внутреннем сосуде, который при нагреве имеет более высо-
кую температуру, чем адсорбент, а при отключении нагрева их темпе-
ратуры начинают сравниваться и при достаточно большой выдержке
температура адсорбента может быть даже несколько выше, чем во
внутреннем сосуде. Поэтому совокупность данных, полученных в ре-
жимах остывания и нагрева, дает картину, близкую к реальной.
Данные, полученные экспериментально, позволяют определить
значения удельной емкости адсорбента при различных температурах
и давлениях.
Уравнение массового баланса газа (воздуха) для совокупного
объема, состоящего из адсорбционного насоса и калиброванного
объема, может быть записано в виде:
к
н
уд ад
н он о ад ад
к атм
,
V V p V G V p V G V p
(1)
где
н
V
— объем адсорбционного насоса, м
3
;
к
V
— калиброванная
емкость (0,15 м
3
);
p
— давление, Па;
уд
V
— удельная емкость адсор-
бента, м
3
· Па/кг;
ад
G
— масса адсорбента в насосе, кг;
атм
p
— атмо-
сферное давление, Па;
он
p
— давление в адсорбционном насосе пе-
ред соединением с калиброванной емкостью, Па;
о ад
V
— удельная
емкость адсорбента при давлении
он
p
и комнатной температуре.
