Karakteristik, jenis, dan contoh porositas kimia

Itu Porositas kimia Itu adalah kemampuan yang harus diserap oleh bahan tertentu atau membiarkan zat tertentu dalam fase cair atau gas melewati ruang kosong yang ada dalam strukturnya. Saat berbicara tentang porositas, bagian "berongga" atau ruang kosong dalam bahan tertentu dijelaskan.

Itu diwakili oleh bagian dari volume rongga ini dibagi dengan volume seluruh bahan yang diteliti. Besarnya atau nilai numerik yang dihasilkan dari parameter ini dapat dinyatakan dalam dua cara: nilai antara 0 dan 1 atau sedikit persen (nilai antara 0 dan 100 %), untuk menggambarkan berapa banyak bahan yang merupakan ruang kosong.

Dapur sangat keropos

Meskipun beberapa penggunaan disebabkan oleh berbagai cabang ilmu murni, diterapkan, bahan, antara lain, fungsionalitas utama porositas kimia terkait dengan kemampuan bahan tertentu untuk memungkinkan penyerapan cairan; yaitu cairan atau gas.

Selain itu, melalui konsep ini dimensi dan jumlah lubang atau "pori -pori" yang memiliki membran permeabel sebagian dalam padatan tertentu dianalisis.

[TOC]

Karakteristik porositas

Sedang dengan porositas tinggi (kiri) dan porositas rendah (kanan). Bentuk hitam mewakili padatan, biru mewakili ruang berpori

Dua zat berinteraksi

Porositas adalah bagian dari volume yang diduga padat yang tentu saja berlubang dan terkait dengan cara di mana dua zat berinteraksi, memberikan karakteristik spesifik konduktivitas, kristal, sifat mekanik dan banyak lainnya.

Kecepatan reaksi tergantung pada ruang permukaan padatan

Dalam reaksi antara zat gas dan padatan atau antara cairan dan padatan, kecepatan reaksi sangat tergantung pada ruang permukaan padatan yang tersedia sehingga reaksi dapat dilakukan.

Dapat melayani Anda: apa fungsi kimia anorganik?

Aksesibilitas atau penetasi tergantung pada pori -pori

Aksesibilitas atau penetapan yang dapat dimiliki suatu zat pada permukaan bagian dalam suatu partikel bahan atau senyawa tertentu, juga terkait erat dengan dimensi dan karakteristik pori -pori, serta dengan jumlahnya.

Jenis Porositas Kimia

Porositasnya dapat dari banyak jenis (geologis, aerodinamika, kimia, antara lain), tetapi ketika mereka adalah kimia, dua jenis dijelaskan: massa dan volumetrik, tergantung pada kelas bahan yang sedang dipelajari.

Porositas massal

Saat mengacu pada porositas massa, kemampuan suatu zat air penyerap ditentukan. Untuk ini, persamaan yang ditunjukkan di bawah ini digunakan:

%P_M = (m_S - M₀)/M₀ x 100

Dalam formula ini:

P_M mewakili proporsi pori -pori (dinyatakan dalam persentase).
M_S Itu mengacu pada massa fraksi setelah terendam air.
M₀ Jelaskan massa fraksi zat apa pun sebelum tenggelam.

Porositas volumetrik

Dengan cara yang sama, untuk menentukan porositas volumetrik dari bahan tertentu atau proporsi rongga, formula matematika berikut digunakan:

%P_v = ρ_M/[ρ_M + (ρ_F/P_M)] x 100

Dalam formula ini:

P_v Jelaskan proporsi pori -pori (dinyatakan dalam persentase).
ρ_M Itu mengacu pada kepadatan zat (tanpa tenggelam).
ρ_F mewakili kepadatan air.

Contoh porositas kimia

Contoh media berpori dan tidak berpori

Karakteristik unik dari beberapa bahan berpori, seperti jumlah rongga atau ukuran pori -pori mereka, menjadikannya objek studi yang menarik.

Dengan demikian, sejumlah besar zat utilitas besar ini ditemukan di alam, tetapi banyak lagi yang dapat disintesis di laboratorium.

Dapat melayani Anda: Aktivitas enzimatik: unit, pengukuran, regulasi dan faktor

Menyelidiki faktor -faktor yang mempengaruhi kualitas porositas reagen memungkinkan untuk menentukan kemungkinan aplikasi yang dimilikinya dan mencoba untuk mendapatkan zat baru yang membantu para ilmuwan terus maju di bidang sains dan teknologi material.

Salah satu area utama di mana porositas kimia dipelajari adalah pada katalisis, seperti di daerah lain seperti adsorpsi dan pemisahan gase.

Zeolit

Zeolite

Tunjukkan ini adalah penyelidikan bahan kristal dan mikropor, seperti zeolit ​​dan struktur logam organik.

Dalam hal ini, zeolit ​​digunakan sebagai katalis dalam reaksi yang dilakukan dengan menggunakan katalisis asam, karena sifat mineralnya seperti berpori oksida dan bahwa ada berbagai jenis zeolit ​​dengan pori -pori kecil, sedang dan besar ukuran besar.

Contoh penggunaan zeolit ​​adalah dalam proses retak katalitik, metode yang digunakan dalam kilang minyak untuk menghasilkan bensin dari fraksi atau dipotong dari minyak mentah yang berat.

Struktur logam organik yang melibatkan bahan hibrida

Kelas senyawa lain yang diselidiki adalah struktur logam organik yang melibatkan bahan hibrida, dibuat dari fragmen organik, zat terkait dan fragmen anorganik yang merupakan dasar mendasar untuk zat -zat ini.

Ini mewakili kompleksitas yang lebih besar dalam strukturnya sehubungan dengan zeolit ​​yang dijelaskan di atas, sehingga mencakup kemungkinan yang jauh lebih besar daripada yang dapat dibayangkan oleh zeolit ​​karena dapat digunakan untuk desain bahan baru dengan sifat unik yang unik.

Itu bisa melayani Anda: ion hidronio

Meskipun merupakan kelompok bahan dengan sedikit waktu belajar, struktur logam organik ini telah menjadi produk dari sejumlah besar sintesis untuk menghasilkan bahan dengan berbagai struktur dan sifat yang berbeda.

Struktur ini cukup termal dan stabil secara kimia, termasuk salah satu minat khusus yaitu produk asam tereftallic dan zirkonium, di antara reagen lainnya.

UIO-66

Zat ini, yang disebut UIO-66, memiliki permukaan yang luas dengan porositas yang memadai dan karakteristik lain yang menjadikannya bahan optimal untuk studi dalam bidang katalisis dan adsorpsi.

Yang lain

Akhirnya, ada tak terbatas contoh dalam aplikasi farmasi, penelitian tanah, dalam industri minyak dan banyak lainnya di mana porositas zat digunakan sebagai dasar untuk mendapatkan bahan luar biasa dan menggunakannya untuk mendukung sains.

Referensi

1. Lillerud, k. P. (2014). Bahan berpori. Pulih dari MN.Uio.TIDAK
2. Joardder, m. ATAU., Karim, a., Kumar, c. (2015). Porositas: Membangun hubungan antara paramer pengeringan dan kualitas makanan kering. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi
3. Burroughs, c., Charles, J. KE. et al. (2018). Encyclopedia Britannica. Pulih dari Britannica.com
4. Nasi, r. W. (2017). Porositas Keramik: Properti dan Aplikasi. Pulih dari buku.Google.bersama.pergi