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回滯環(huán)&毛細(xì)凝聚現(xiàn)象（3）-孔道堵塞和氣穴效應(yīng)
2015年，IUPAC將常見的回滯環(huán)分成了 H1- H5 四種類型（圖3）[1]。
圖3 回滯環(huán)分類
上面H2、H3、H4和H5的回滯環(huán)部分都不平行，可能是由于孔道堵塞和氣穴效應(yīng)造成的。兩種情況都有可能發(fā)生在如下圖墨水瓶型孔。
圖4 孔道堵塞
圖5 氣穴效應(yīng)
如果寬孔都只能通過狹窄的孔頸通道連接外表面（例如，墨水瓶孔形），就會(huì)發(fā)生回滯現(xiàn)象。寬孔的填充和以前一樣，但在脫附階段，孔道一直保持充滿狀態(tài)，直到在較低的蒸汽壓下，狹窄的孔頸中的吸附氣體先蒸發(fā)騰空，寬孔中的吸附質(zhì)才可能蒸發(fā)脫附。在一個(gè)孔網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，脫附蒸汽壓取決于孔頸的尺寸和空間分布。如果孔頸直徑不是太小，孔網(wǎng)可以在到達(dá)一個(gè)相對壓力下開始騰空，這個(gè)壓力點(diǎn)相當(dāng)于特征性的滲透閾值。這樣，我們可以從等溫線的脫附分支上獲得有關(guān)孔頸大小的有用信息。
孔道堵塞是發(fā)生在孔頸大于4nm的孔道體系中，而氣穴效應(yīng)是發(fā)生在小于4nm的孔道體系中?？椎蓝氯侵钢钡娇最i會(huì)脫附排空的壓力時(shí)，整個(gè)體系會(huì)立刻排空，此前整個(gè)過程孔道體系是不排空的。而對于氣穴效應(yīng)，由于頸部尺寸變小，在達(dá)到孔頸排=排空壓力之前，孔體內(nèi)壓力已經(jīng)超出液體極限而發(fā)生氣穴-孔體內(nèi)形成蒸汽氣泡。氣穴效應(yīng)一般發(fā)生在P/P0范圍0.4-0.5。
參考文獻(xiàn)：
1.de Boer J H. In: Everett D H, Stone F S. ed. The Structure and Properties of Porous Materials. London: Butterworths,
1958.68.