химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

рических измерений или из изостер за висимость дифференциальной теплоты адсорбции Qa от величины адсорбци Гг или заполнения поверхности Ь (рис. XVII, 15, кривая 2) и определив из одной изотермы адсорбции зависимость дифференциальной работы адсорбции Аа от 9 (рис. XVII, 15, кривая 1), можно найти соответствующую зависимость для дифференциальной энтропии адсорбции: _

дТ.2

Г

дШ~(Qa~L-Aa)

(XVII, 68)

На рис. XVII, 17 представлена вычисленная из изостер зависимость дифференциальной энтропии адсорбции этана (начальное состояние—жидкий

этан) от заполнения однородной поверхности графитированной сажи (см. рис. XVII, 16); Кривая дифференциальной энтропии адсорбции проходит минимум при завершении мономолекулярной адсорбции (вблизи 6=1) вследствие резкого уменьшения подвижности молекул адсорбата при заполнении первого слоя. При переходе к преимущественной адсорбции во втором слое энтропия снова возрастает; с дальнейшим ростом -6 энтропия адсорбата постепенно приближается к энтропии жидкости.

При погружении чистого

адсорбента в жидкость поверхность раздела адсорбент—вакуум заменяется поверхностью

раздела адсорбент—жидкость.

При этом выделяется теплота

Q _ смачивания.

Рис. XVII, 17. Зависимость от заполнения 9 поверхности графитированной сажи дифференциальных теплоты Од и энтропии dkSfda адсорбции этана.

= ст3 — Т

Если адсорбент предварительно адсорбировал некоторое количество пара этой жидкости (Г2 на единицу его поверхности), то теплота смачивания соответственно уменьшается. После предварительного полного насыщения гладкой поверхности адсорбента паром смачивающей жидкости на поверхности адсорбента образуется жидкая пленка. При смачивании такого адсорбента жидкостью исчезает поверхность раздела жидкая лленка—пар, поэтому теплота смачивания единицы гладкой поверхности адсорбента по мере роста предварительно адсорбированного ею количества пара падает до величины полной поверхностной энергии жидкости

da.2

(XVII, 69>

dT

где С2—поверхностное натяжение чистой жидкости.

ГЛАВА XVIII

ЭНЕРГИЯ АДСОРБЦИОННЫХ СИЛ VI МОЛЕКУЛЯРНО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АДСОРБЦИОННЫХ РАВНОВЕСИЙ

§ 1. Энергия адсорбции простых неполярных молекул на неполярном адсорбенте

Между молекулами адсорбента и адсорбируемыми молекулами возможны различные виды взаимодействий, которые были перечислены в главе XVI. Здесь мы рассмотрим некоторые типичные случаи проявления этих взаимодействий при (в основном) физической адсорбции, а также приближенные методы расчета энергии этих взаимодействий*.

Простейшим случаем является адсорбция неполярной молекулы на неполярном же адсорбенте; при этом действуют лишь элек-трокинетические (дисперсионные) силы притяжения и силы отталкивания.

Потенциал <р взаимодействия молекулы с одним атомом неполярной решетки приближенно можно выразить, например, уравнением Л еннард-Джонса:

ф я- -Cr-6 + Br-12 (XVIII, 1)

* Принципиально общее взаимодействие в молекулярных системах рассматривается в квантовой механике с единой точки зрения, однако в приближенной теории, которая излагается в этой главе, практически удобнее общее взаимодействие подразделить на различные виды сил притяжения и на силы отталкивания.

Здесь г—расстояние между центрами взаимодействующих частиц, С—константа дисперсионного притяжения, В—константа отталкивания. Минус шестая степень для энергии дисперсионных сил притяжения получается теоретически (в более точных расчетах учитывается еще член с минус восьмой степенью). Минус двенадцатая степень для энергии сил отталкивания введена как удачное

приближение эмпирически*. Константа дисперсионного притяжения С для многоэлектронных атомов может быть выражена через свойства взаимодействующих атомов с помощью различных приближенных квантово-механических формул. Лучшие результаты дает обычно выражение константы С через электрические и магнитные свойства взаимодействующих частиц (атомов, простейших молекул или групп атомов в звеньях сложных молекул) по формуле Кирквуда:

С = — 6 тс* ^ (XVIII, 3)

ч1'1л + ч1гч.

В этой формуле /п=9,Ы0~28 г—масса электрона, с — =3,00• 1010 см1сек—скорость света, и а2—поляризуемости, а Xi и —диамагнитные восприимчивости взаимодействующих частиц. Таким образом, константа С вычисляется из свойств отдельно взятых частиц. Константа отталкивания В не может быть вычислена подобным образом. Однако при сближении взаимодействующих частиц 1 и 2 до равновесного расстояния г—г0 силы отталкивания уравновешивают силы притяжения, т. е. потенциальная энергия ф при г— г0 проходит через минимум:

\ дг /г=г0

0 (XVIII, 4)

Это условие позволяет неизвестную константу В заменить равновесным расстоянием г0, которое может быть определено из размеров взаимодействующих частиц.

Рассмотрим в качестве примера адсорбцию аргона на базисной грани графита.

Поскольку при адсорбции дисперсионные силы действуют между атомом аргона и всеми атомами адсорбента, а не только с одним из них, адсорбционный потенциал Ф получается суммированием потенциала <р, для взаимодействия атом

страница 179
< 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
текст благодарственного письма за оказанную помощь школе
где можна купить чайники для стеклокерамических плит?
робби уильямс концерт в москве 2017 купить билеты
автобус на 50 человек аренда

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
(24.06.2017)