Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Адсорбция и ее характеристики. Теории полимолекулярной адсорбции.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Адсорбция – самопроизвольное перераспределение компонентов между поверхностным слоем и объемной фазой. Физическая адсорбция обусловлена действием физических сил притяжения – различными типами ван-дер-ваальсового взаимодействия. Обратима, является экзотермическим процессом (протекающим с выделением теплоты). Химическая адсорбция (хемосорбция) происходит за счет образования химических связей между молекулами (ионами, атомами) адсорбата и адсорбента. Хемосорбция обычно необратима. Поглощающее (адсорбирующее) вещество называют адсорбентом, а поглощающееся (адсорбирующееся) – адсорбатом. Для количественной характеристики адсорбции используются две величины: 1.удельная (гиббсовская) адсорбция Гi: , где ni – количество вещества в реальной системе; – в фазе I, – в фазе II идеальной системы, s – площадь межфазной поверхности. Т. е. гиббсовская адсорбция – это избыток вещества в межфазном поверхностном слое, приходящийся на единицу площади поверхности по сравнению с количеством вещества в таком же объеме фазы. , где – толщина поверхностного слоя, [ кг/м2 ], либо [ моль/кг ], либо [ кг/кг ]. 2.полная адсорбция аi. Полная адсорбция – количество вещества в поверхностном слое толщиной δ в расчете на единицу поверхности или массы адсорбента: Между Гi и аi существует взаимосвязь: , аi всегда больше0 Гi может быть больше и меньше 0. При адсорбции в условиях Т ‹ Ткр имеет место конденсация, и мономолекулярный слой не компенсирует поверхностную энергию è образуется несколько адсорбционных слоев (полимолекулярная адсорбция). Полимолекулярная адсорбция реализуется в двух случаях:
Для первого случая была предложена потенциальная теория адсорбции Поляни, которая дает термодинамическое описание процесса адсорбции. Теория Поляни Основные постулаты: все адсорбированное вещество находится в конденсированном состоянии; адсорбат у поверхности адсорбента образует адсорбционный объем V. , где Vm – молярный объем адсорбата в конденсированном состоянии. У поверхности действует поле адсорбционных сил, интенсивность которых уменьшается с расстоянием. Для характеристики интенсивности поля введен адсорбционный потенциал ε. Физический смысл ε – это изотермическая работа по переносу 1 моль пара адсорбата из достаточно удаленного от поверхности объема в адсорбционный объем. или это изотермическая работа по сжатию адсорбата от давления р до давления насыщения рs. , где рs – давление насыщенного пара адсорбата в отсутствие адсорбента; р – равновесное давление, т.е. давление пара адсорбата в присутствии адсорбента. Каждой точке изотермы адсорбции соответствуют определенные значения а и р/рs, которые позволяют получить значения V и ε, т. е. найти зависимость адсорбционного потенциала от объема адсорбата на адсорбенте – потенциальную кривую адсорбции. - потенциальная характеристическая кривая данного адсорбента , т. е. адсорбционный потенциал от температуры не зависит. Для данного адсорбента и адсорбата, зная изотерму адсорбции при данной температуре Т1, можно рассчитать изотерму для другой температуры Т2. . Рассчитаем а2 и р2 для другой температуры: , ê Важная особенность потенциальных кривых была обнаружена Дубининым. Она заключается в том, что характеристические кривые для одного и того же объема адсорбента и разных адсорбатов при всех значениях объемов адсорбата в поверхностном слое находятся в постоянном отношении β: ,где β – коэффициент аффинности, ε – адсорбционный потенциал для одного адсорбата, εо – для другого. Для данного адсорбента, имея β и зная изотерму адсорбции, можно рассчитать изотерму любого другого адсорбата на данном адсорбенте. D Эта теория не дает уравнения изотермы адсорбции, только термодинамическое описание. Для второго случая используют теорию БЭТ (теория Брунауэра, Эммета и Теллера). Теория БЭТ. Согласно этой теории каждый адсорбционный центр sх связывает несколько молекул адсорбента Х, образуя цепочки: Уравнение, описывающее адсорбцию, выглядит следующим образом: , где ; Кр – константа адсорбции; КL – константа конденсации. Для нахождения констант этого уравнения на основании экспериментальных данных строят график: D Это уравнение работает только в интервале , в котором предполагается отсутствие взаимодействия между цепочками адсорбированных молекул. При – большая степень заполнения, возникают боковые взаимодействия между молекулами. При – малая степень заполнения, на величину адсорбции сильно влияют энергетические неоднородности поверхности. C теория имеет практическое значение, т. к. можно определить удельную поверхность адсорбента. , где sо – площадь, занимаемая молекулой адсорбата. Величина а∞ зависит от энергетической равноценности поверхности и наличия пор. Для характеристики адсорбента используется понятие «пористость» П:
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 406; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.135.189.237 (0.008 с.) |