Научный руководитель — Е.А. Бердоносова, ХФ МГУ
Целью нашей проектной работы являлось исследование коммерческого образца угля AC-SUNNY SG 1000 на способность к адсорбции различных газов: СО2, СН4 и Н2. Актуальность работы определяется тем, что в индустрии востребованы качественные и эффективные адсорбенты для хранения и разделения газов. Настоящее исследование позволило определить, на каких газах эффективнее использовать данный образец.
Эксперимент проводился на стандартной установке Сивертса (рис. 1). Перед тем, как начать снимать показания, мы с помощью гелия измерили “мертвый” объем в установке. Это объем, который занимает не адсорбированный газ (нужен для дальнейших расчетов). Сам опыт выполнялся следующим образом: в автоклав загружался исследуемый образец угля известной массы. Затем в систему подавалось некоторое количество газа, фиксировалось начальное давление, а через 4–7 минут, когда устанавливалось равновесие, фиксировалось конечное давление. После этого, не скачивая уже имеющийся газ, в систему снова подавали давление, чуть больше, чем в предыдущий раз. Мы сняли показания для Н2 при комнатной температуре и при температуре жидкого азота (-196°C), для СН4 при комнатной температуре и 50°C и для СО2 при комнатной температуре и 50°C.
Рис. 1. Установка Сивертса: 
В результате было получены значения давлений в делениях манометра или вакуумметра для 3 газов в условиях двух различных температур. Результаты сведены в 6 таблиц для дальнейших расчетов. Для обработки экспериментальных данных был осуществлен пересчет значений давления в физические атмосферы (в процессе эксперимента записывалось в делениях манометра или вакуумметра).
Из полученных результатов было видно, что исследованный образец наиболее эффективен для адсорбции СО2 и наименее эффективен для адсорбции Н2 при комнатной температуре. Также было отмечено, что с ростом температуры адсорбция всех исследованных газов уменьшается.
Источники
- Залозная О.А. Влияние структуры и химической модификации на газосорбционные свойства пористого терефталата алюминия // Дипломная работа, 2014
- Кузнецов Б.Н. Синтез и применение углеродных сорбентов, 1999
- Значения плотностей газов при различных условиях для расчетов: NIST Chemistry WebBook – https://webbook.nist.gov/ (09.04.2025)