Étude des surfaces de poudres par adsorption de krypton marqué

I. — Détermination des aires spécifiques et description des isothermes

Institut de Recherches sur la Catalyse du CNRS, 39, boulevard du Onze-Novembre-1918, 69-Villeurbanne, France.

Résumé

On a étudié l'adsorption physique du krypton marqué au krypton 85 sur des solides très divers, à 77,5 et 90,1 °K par mesure directe de l’activité β de l’adsorbat. L’encombrement de la molécule adsorbée dans la couche monomoléculaire est estimé à 15,6 Ų, l’adsorption est localisée, l’adsorbat solide. Les aires spécifiques accessibles s’étendent de 2.10^-2, voire moins, à 60 m².g^-1 pour des échantillons de quelques dizaines de mg. L’allure générale des isothermes satisfait à la relation θ⁵ = — 6/ln x, où θ est le taux de recouvrement et x la pression relative. La théorie de BET s’applique entre les pressions relatives 0,0-1 et 0,15, la pression de vapeur saturante étant celle du krypton solide. Le volume adsorbé pour x = 0,4 est 1,42 fois plus grand que celui qui correspond à la première couche.

Abstract

Krypton adsorption on different solids, mostly of low specific surface area, has been studied by directly measuring the β activity of the adsorbate labeled with 85Kr. Isosteric heats of 2.5 to 3.0 Cal.mole^-1 and differential standard entropies nearly — 30 u.e. are reported. The shape of the isotherms can be accounted for by an adsorption limited to three layers, and it is besides described by a general relationshipθ⁵ = — 6 ln x, where θ is the coverage, x the relative pressure P*P0, and p0 the saturation pressure over solid krypton. The validity region of relative pressures for the BET treatment is found to be 0.04 to 0.15. From a standardization by nitrogen adsorption and low-angle X-ray scattering a cross-sectional area of 15.6 Ų is ascribed to the krypton molecule adsorbed in the monolayer. Sing’s method of surface areas comparison from the nitrogen volume adsorbed at x = 0.4 is found to be valid with krypton.