химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

единицу поверхности адсорбента).

Константа адсорбционного равновесия К, так же как и константы равновесий различных реакций в газах или растворах,.

связана со стандартным изменением изохорного потенциала уравнением, аналогичным уравнению (VIII, 20) на стр, 269:

AFQ = AU9 — TAS° = — RT\nK (XVI, 16)

Потенцируя это уравнение, получаем

К = E^V* E-*M*R = GG-W/КГ = GEWRT (XVFI 17)

где g—так называемый энтропийный множитель*.

При адсорбции обычно теплота выделяется**, так что Д(/<0.

Поэтому величина К с ростом Т уменьшается. Следовательно, при

О

Рис. XVI, 5. Изотермы адсорбции этана на поверхности графитированной сажи при разных температурах.

При низких температурах в этой области давлений адсорбция пара переходит в полимолекулярную, 6>1 (см. ниже).

* За стандартное состояние (см. стр. 269, 270) адсорбата в газовой фазе можно выбрать состояние с концентрацией с при р" = 1 атм, а в адсорбционном слое— состояние с той же концентрацией с° = с°,

** Выделяющуюся теплоту адсорбции принято считать положительной. Следовательно, теплота адсорбции Q =—AU.

данном давлении заполнение поверхности при повышении температуры уменьшается (рис. XVI, 5). Из уравнения (XVI, 17) следует также, что увеличение теплоты адсорбции Q, т. е. увеличение энергии адсорбционных сил, увеличивает константу адсорбционного равновесия, а следовательно, и начальный подъем изотермы адсорбции. Повышение температуры действует в обратном направлении, увеличивая кинетическую энергию молекул и облегчая десорбцию. Следовательно, при физической адсорбции газов при высоких температурах заполняется лишь незначительная часть поверхности и величина 0 мала. Поэтому для определения удельной поверхности предпочитают исследовать адсорбцию паров, которые адсорбируются более сильно. Адсорбция паров будет рассмотрена ниже.

В том случае, когда происходит адсорбция газов из их смеси, например при адсорбции компонентов бинарной газовой смеси, имеются как бы две параллельные реакции взаимодействия газов А и В со свободной поверхностью адсорбента по схеме Лэнгмюра (предполагается, что молекулы А и В адсорбируются на одних и тех же свободных местах поверхности):

молекула А в г азе+свободное место на поверхости — "^^"адсорбционный комплекс А

И

молекула В в газе-f-свободное место на поверхности^: " * адсорбционный комплекс В

Уравнения равновесия для каждого компонента имеют вид, аналогичный уравнению (XVI, 7а):

Ki= „ .. \ ,. (XVI, 18)

Pi (1 — 61 — 62)

И

Кг = \ (XVI, 18а)

где Вг и В2—заполнения поверхности компонентами А и В, а рх и р2—парциальные давления этих компонентов. Величина 1—Вг—б2 выражает долю свободной поверхности при совместной адсорбции веществ А и В. Так как в числитель уравнения (XVI, 18) входит величина 9Х, а в числитель уравнения (XVI, 18а)—величина 92, то можно найти величину отношения концентраций компонентов в адсорбционном слое. Из уравнений (XVI, 18) и (XVI, 18а) следует, что

A = Il?±- (XVI, 19)

9г * К2Р2

т. е. величины заполнений поверхности компонентом А и компонентом В газовой смеси относятся как произведения соответствуюгдих констант равновесия для адсорбции индивидуальных компонентов на их парциальные давления в смеси. Определяя из уравнения (XVI, 19) 02 и подставляя его значение в уравнение (XVI, 18), получаем уравнение изотермы адсорбции компонента А:

б ^ Kl?i (XVI, 20)

Соответственно для компонента В:

63 = *m (XVI, 20а)

Таким образом, адсорбция данного компонента из бинарной газовой смеси увеличивается с повышением его парциального давления (концентрации) и уменьшается с повышением парциального давления другого компонента. Эти влияния будут сказываться сильнее при больших значениях /Сх и /С2, т. е. при большей энергии адсорбции компонентов. Адсорбция'данного|компонента подавляется адсорбцией другого и подавляется в тем большей степени, чем больше энергия адсорбции этого другого компонента.

Уравнение (XVI, 20) при р2—0 и уравнение (XVI, 20а) при рг=0 переходят в уравнение Лэнгмюра (XVI, 10).

В случае адсорбции из многокомпонентной смеси газов А, В, С... адсорбция (заполнение поверхности) для / -того компонена равна:

6. = ^Ei (XVI, 21)

1 + КгРх -ь Кгръ л—у KiPi н—

где р\, р2,..., Pi—парциальные давления компонентов смеси, а Kv /С2> •••> ki—соответствующие константы равновесия для адсорбции индивидуальных компонентов.

§ 5. Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров Брунауера, Эмметта и Теллера (уравнение БЭТ)

Отличительной чертой адсорбции паров является переход к объемной конденсации при предельном давлении, равном давлению насыщенного пара жидкости p=ps- При этих условиях величина адсорбции паров жидкостей, смачивающих твердое тело, становится бесконечной. Поэтому, если в области заполнения монослоя рост адсорбции замедлялся с повышением р, т. е. на изотерме имелся выпуклый участок (например, если в этой области изотерма адсорбции или ее часть, как на рис. XVI, 1, описывалась уравнением Лэнгмюра), то при дальнейшем повышении давл

страница 166
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
журнальные столы раскладные фото с ценами каталог
эл.привод blf24
мердин менсон концерт
amon amarth swe, санкт-петербург билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.05.2017)