ПОРИСТОСТЬ

доля объема пор в общем объеме тела. В широком смысле понятие П. включает сведения о морфологии пористого тела. Часто структурные характеристики (размер пор, распределение по размерам, объем пор, уд. пов-сть) объединяют термином "текстура пористого тела". Пористые тела широко распространены в природе (минералы, растит. организмы) и технике (адсорбенты, катализаторы, пенопласты, строит. материалы, фильтры, наполнители, пигменты и т. п.).

Согласно рекомендациям ИЮПАК, пористые тела классифицируют по преимуществ. размеру пор на микропористые (поры до 2 нм), мезопористые (от 2 до 50 нм) и макропористые (св. 50 нм); по однородности этих размеров - однородно- и разнороднопористые; по жесткости структуры-на жесткие и набухающие.

Морфология пористых тел. Различают корпускулярные структуры, образующиеся путем сращивания отдельных частиц (зерен) разной формы и размера, и губчатые структуры, образованные не зернами, а сплошной сеткой твердой фазы, в к-рой поры представляют собой систему пустот и каналов. Типичный представитель корпускулярной структуры-силикагель, губчатой структуры - пористое стекло. Существуют смешанные структуры: либо частицы имеют губчатое строение, либо в полостях губчатых тел имеются скопления мелких частиц.

Для большинства пористых тел характерна корпускулярная структура. В аморфных ксерогелях (напр., силикагеле) частицы имеют округлую форму. В кристаллич. пористых телах частицы могут быть в форме игл (g-А1₂ О ₃, a-Fe₂O₃), пластинок (MgO, CuO), волокон (хризотил-асбест), коротких трубок (галлуазит), полиэдров (напыленные пленки, порошки). Поры, образованные между слоями, имеют плоскощелевидную форму (a-А1₂ О ₃, монтмориллонит). Примеры губчатых тел-пористые стекла, металлы, полимеры.

Св-ва пористых тел-повыш. уд. пов-сть, пониженные (в сравнении со сплошными телами) плотность, прочность и теплопроводность и т. п.-в корпускулярных структурах зависят от размеров частиц, кол-ва и качества контактов между ними, а в губчатых структурах - от соотношения объемов пор и сплошного материала.

Для теоретич. описания геом. и физ.-хим. св-в реальных пористых тел, а также происходящих в них процессов сложную структуру представляют в виде простых моделей. Чаще всего применяют модель эффективных цилиндрич. пор, не связанную с морфологией, в совр. моделях рассматривают также поры между глобулами, цилиндрич. стержнями, круглыми дисками, полиэдрами, слоями. Для губчатых структур применяют модели цилиндрич. и много-горлых бутылкообразных пор. Связь пор между собой описывается решеточными моделями.

Определение П. Объем пор Vопределяется двумя методами: 1) по предельной адсорбции к.-л. в-ва, полностью заполняющего все поры, в предположении, что плотность в-ва в порах равна плотности нормальной жидкости; 2) по кажущейся (r _каж) и истинной (r _ист) плотностям пористого тела (V=1/r _каж - 1/r _ист). Для определения r _каж пикнометр с образцом заполняют несмачивающей жидкостью (ртуть), для определения r _ист -смачивающей жидкостью. Пористость E = (r _ист-r _каж)/r _ист.

Средний размер пор d _ср (нм) определяют из соотношения объема пор V(см ³/г) и площади их пов-сти А(м ²/г) на основе принятой модели пор. Для цилиндрич. капилляров cp =>4