химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

ного состояния чистой поверхности, когда o=oi, Г2 = 0, получаем:

— Да= j 1у*Др.2 (XVII, 56)

Вводя это выражение в уравнение (XVII, 52а), получаем:

AF = Г2Др2 - J IV&ii, (XVII, 57)

В соответствии с формулой интегрирования по частям это дает

AF = j Дц^Г, (XVII, 58)

о

или

Г2

AF = j RT In p//V*r2 (XVII, 59)

о

Величина AF представляет собой интегральное изменение свободной энергии при адсорбции. Убыль свободной энергии равна интегральной работе адсорбции

Л = — &F (XVII, 60)

Дифференцируя выражение (XVII, 58) по Г2, находим выражение для дифференциального изменения свободной энергии при адсорбции:

= Ар, (XVII, 61)

Таким образом, дифференциальное изменение свободной энергии при адсорбции равно изменению химического потенциала адсорбата при переходе моля адсорбата из исходного состояния (в рассматриваемом случае из состояния жидкости, р=р^) в адсорбционный слой. Величину

Ла= — ДИ2 = RT\n

(XVII, 62)

\*о"

|<4 3

и

называют дифференциальной работой адсорбции. Дифференциальная работа адсорбции при данном заполнении поверхности может быть легко вычислена по формуле (XVII, 62) из значения абсциссы данной точки изотермы адсорбции через равновесное давление в газовой фазе над адсорбентом р (значение ординаты дает величину адсорбции или заполнение поверхности, для которого вычисляется величина Аа).

Рис. XVII, 15. Зависимость от заполнения в однородной поверхности гра-фитироваииой сажи бензолом:

/—дифференциальной работы адсорбции; 2—дифференциальной чистой теплоты адсорбции.

На рис. XVII, 15 кривая / представляет зависимость дифференциальной работы адсорбции бензола от заполнения поверхности графитированной сажи, соответствующую изотерме самой адсорбции, приведенной на рйС, XYI, П (стр. 456).

§ 8. Энтропия и теплота адсорбции. Изостеры адсорбции.

Теплота смачивания

Дифференцируя уравнения (XVII, 61) или (XVII, 62) по 7\ можно найти выражение для дифференциальной энтропии адсорбции:

ЭГ9 дт \ 5Г2 ) \ дт /г2 Ps [ дТ )тг

dlnp

+ RT-~± (XVII, 63)

В это уравнение входит температурный коэффициент равновесного давления при постоянной адсорбции, так называемый изостери

6Т2

— -^fr~ (Af+rAS), получаем изменение дифференциальной внут0-1-2

^^=RT>(^) -RT^ (XVII.64)

ренней энергии адсорбции:

dlnp,

дТг *ч* \ дТ /г, iX' dT Величина

Qa = RT* (ii?? ) (XVII, 65)

называется дифференциальной теплотой адсорбции газа или пара. Величина L =RT*d\npsfdT есть теплота испарения (см. стр. 141).

Поэтому разность Qa—L=—^Ш- называется чистой теплотой

CJ.2

адсорбции. В случае адсорбции газа исходное давление (например, pQ=l атм) не зависит от температуры, поэтому в правую часть уравнения (XVII, 64) входит только первый член.

Теплоту адсорбции определяют по уравнению (XVII, 65), зная температурную зависимость равновесного давления р, так же. как при определении теплоты испарения (конденсации) из температурной зависимости давления насыщенного пара (стр. 141 и 146). Для этого необходимо определить адсорбционные равновесия по крайней мере при двух температурах (Т" и Т") для одного и того же количества адсорбата Г2:

Qa=«-^(lnyL (XVII'66)

Для более точных определений адсорбционные равновесия исследуют при нескольких температурах. Например, получают несколько изотерм адсорбции (см. рис. XVI, 5). Проводя изостеры— линии r2=const (или G=rconst, так как а>т мало зависит от температуры), получают серии значений равновесного давления р при разных температурах. Откладывая соответствующие значения In/? в функции 1/7\ изображают изостеры в виде линий, наклоны которых позволяют найти Qa:+-(т№ЫЯ5?). (XVH.67)

Теплота адсорбции мало зависит от Т, поэтому изостеры в координатах lgp, l/Т выражаются обычно прямыми линиями, что весьма облегчает определение Qa. На рис. XVII, 16 представлены изостеры адсорбции этана на графитированной саже, полученные из изотерм адсорбции, приведенных на рис. XVI, 5. Из рис. XVII, 16 видно, что наклон изостер изменяется с увеличением 6. По мере заполнения монослоя, благодаря увеличению энергии взаимодействия адсорбат—адсорбат, наклон растет, а при перехоРис. XVII, 16. Изостеры адсорбции этаиа при различных заполнениях поверхности графитированной сажи.

де к полимолекулярной адсорбции уменьшается. На рис. XVII, 17 приведена определенная из этих изостер зависимость теплоты адсорбции этана от заполнения б поверхности графита, а также зависимость дифференциальной энтропии адсорбции от 6.

В области малых заполнений*обычно трудно определить малые давления р при разных температурах с нужной для построения изостеры точностью. Поэтому в этом случае предпочтительно определять теплоту адсорбции калориметрически. Впуская после* довательно небольшие порции газа (пара) в калориметр с адсорбентом, измеряют выделяющийся тепловой эффект, деля который на соответствующее количество адсорбированного вещества, получают теплоты, близкие к определяемым из изостер дифференциальным теплотам адсорбции.

и

Определив с помощью калоримет

страница 178
< 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
пленка на такси
обучение аудитора банка
fissler штопоры в москве
сколько стоит обучение на визажиста

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
(09.12.2016)