Kapilární kondenzace

Kapilární kondenzace je zkapalňování páry v kapilárách , trhlinách nebo pórech pevných látek . Kapilární kondenzace je způsobena přítomností malých pórů v adsorbentu . Páry adsorbátu kondenzují v takových pórech při tlacích nižších než je tlak nasycených par nad plochým povrchem v důsledku tvorby konkávních menisků v kapilárách . Vzhled těchto menisků by měl být reprezentován jako výsledek slučování kapalných vrstev vytvořených na stěnách kapiláry v důsledku adsorpce par . Vzhled konkávních menisků je možný pouze tehdy, pokud vytvořená kapalina smáčí stěny kapiláry.

Fenomén kondenzace je odlišný od fyzikální adsorpce. Elementární teorie kapilární kondenzace nezohledňuje specifické působení povrchových sil. Na rovných površích může docházet k adsorpci, zatímco kapilární kondenzace je za takových podmínek nemožná.

Pro výpočet kapilárních kondenzačních izoterm se používají modelové systémy - mřížkové systémy, obaly částic správného tvaru. Častěji se rovnice kapilární kondenzace používají k řešení inverzního problému, to znamená, že určují velikosti pórů a jejich distribuci velikosti na základě izoterm s využitím modelových představ o geometrii prostoru pórů. Kapilární kondenzaci lze pozorovat nejen v systémech kapalina-pára, ale také v mrazivých porézních tělesech za přítomnosti mezivrstev nemrznoucí vody na vnitřním povrchu pórů.

Kapilární kondenzace také hraje důležitou roli v procesech vysychání , zadržování vlhkosti půdami a jinými porézními materiály. Negativní kapilární tlak může držet částice smáčené kapalinou pohromadě, což takovým strukturám dodává pevnost . U nesoudržných porézních těles je možná jejich objemová deformace působením kapilárních sil - tzv. kapilární kontrakce . Kapilární kondenzace může způsobit ulpívání prachových částic na pevných površích, destrukci porézních těles, když zkondenzovaná kapalina zamrzne v pórech. Pro snížení účinku kapilární kondenzace se využívá lyofobizace povrchu porézních těles.

Literatura