химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

деляются мольной долей одного из компонентов, то в уравнении (XIX, 21а) можно исключить х1 и хаЛ с помощью выражений

4 а 1 ~~ *2 \ (XIX, 25)

Хц,1 = 1 — Ха,2 j

Это приводит к следующему общему уравнению изотермы адсорбции из бинарных растворов:

Ха-2== l + (/C-l)*e (XIX, 26)

Это уравнение передает изменение состава поверхностного раствора хал с изменением состава объемного раствора х2. В аналогичной форме для случая Ks— 1 уравнение изотермы адсорбции из растворов выведено В. К. Семенченко для адсорбции на поверхностях жидких растворов и расплавов. В написанной выше форме (XIX, 26) это уравнение позволяет выяснить влияние молекулярных полей объемного раствора (через входящую в выражение для К величину Kv), поверхностного раствора (через Ка) и адсорбента (через Ks) на величину адсорбции.

Для однородной поверхности величина Ks постоянна. Поэтому при адсорбции из идеального объемного раствора (/С0=1) в идеальный поверхностный раствор (/С0=1) величина

K = KS

является постоянной; она представляет собой константу адсорбционного равновесия для адсорбции из раствора. При адсорбции на однородной поверхности твердого тела из неидеального объемного раствора в неидеальный поверхностный раствор величина KS может быть постоянна, но величина KJKa с изменением мольной

доли х2 изменяется, так что значение K~-^r—-Ks также изменяется с изменением значения х2.

Для любого значения К при л;2-»-0 (начало изотермы)

ха,2 = Кхл (XIX, 27)

При х2— 1 (конец изотермы)

хаЛ = х2 = 1 (XIX, 28)

т. е. адсорбционный слой состоит из чистого вещества 2.

Рассмотрим далее влияние величин KJKa и Ks на величину К. Для сильной адсорбции компонента 2, когда —(ц-а.2—Ра)>— —(u.a.i—ц.*) и больше RT, величина /С5>1, а следовательно, и Не очень большие отклонения KJKa от 1 не могут изменить этого вывода, т. е. неравенства /С^>1 при всех значениях х2. В этом случае в уравнении изотермы (XIX, 26) К—\^К, так что

Кх2

ХА,2

1 + Кх2

Это уравнение подобно уравнению Лэнгмюра.

(XIX, 29)

Так как /С^>1, то при не слишком малых значениях х2 произведение /(#2>1 и *а,2~1 в широком интервале значений х2. На рис. XIX, 9а этот случай изображает кривая 1, которая показывает, что компонент 2 преимущественно попадает в поверхностный раствор.

Если /С5<1, то при не очень больших отклонениях величины KJKa от единицы величина К4^ \ при всех значениях х2. При этом в уравнении (XIX, 26) (К—1)~—1 и в области не очень больших х2 [в области больших х2-*-\ при любом значении К из уравнения (XIX, 26) следует, чтоха>2-*-1] справедливо уравнение:

ХА,2~-^~ (XIX, 30)

1 ~х2

Это значит, что мольная доля ха>2 поверхностного раствора в широком интервале значений х2 остается вначале весьма малой (/С<С0 и только при приближении значения х2 к единице начинает быстро расти 1до хА,2—\ при — см. уравнение (XIX, 28)1. На рис. XIX, 9а этот случай изображает кривая 2.

Наконец, если Ks^l, т.е. если адсорбция чистых компонентов I и 2 различается не сильно, то величина К в очень сильной степени зависит как от неоднородности поверхности (от изменения величины Ks с ростом мольных долей ха>2 или я2), так и от отклонения объемного и поверхностного растворов от идеальности, т. е. от отклонения величины К0/Ка от единицы. В таких случаях часто величина К отклоняется от единицы при малых значениях *2 в одну сторону, а при больших значениях х% в другую, так что значение (К—1) меняет знак. Этот случай на рис. XIX, 9а изображает кривая 3, которая пересекает линию хА,2 =х2. В точке а пересечения составы поверхностного и объемного растворов одинаковы, так что при таких концентрациях данный адсорбент не может разделить смесь. Это явление называют адсорбционной азеошропией.

Если при всех значениях хг величина Х~1, т. е. если /С8~1 и /С0~/Са^=1 (чистые компоненты адсорбируются приблизительно одинаково и образуют идеальные растворы), то избирательной адсорбции практически не происходит, #a,2~*2 ПРИ всех значениях х2. Этому соответствуют, например, растворы близких членов гомологического ряда «-алканов, т. е. адсорбция очень близких по геометрической и электронной структуре молекул.

Таким образом, на рис. XIX, 9а кривые 1, 2 и 3 изображают все виды изотермы адсорбции ха^—fi(x2)От состава поверхностного раствора, выражаемого его мольной долей хА,2, можно пзрейти к абсолютной величине поверхностной концентрации а2 компонента (числу молей или молекул на единице поверхности). Связь между а2 и ха$ дается выражением, соответствующим определению, мольной доли:

Ха,2=-^- (XIX, 31)

А2 Т Ч

Поверхностную концентрацию aL компонента 1 можно выразить через величину а2, принимая во внимание, что вследствие взаимного вытеснения компонентов из поверхностного слоя, при допущении неизменной ориентации молекул у поверхности, соблюдается условие

2 + ^lOm, 1 = 1 (XIX, 32)

где ct)mt2 и штд—площади, приходящиеся соответственно на молекулы 2 и 1 в плотном монослое. Из этого выражения следует, что

= ^ — а2 ~ ат> 1 — й2)1а2 (XIX, 33)

"V 1 (0т. 1 wm, 1

где АТ,1 = 1/о>Т,1—

страница 194
< 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
wizardfrost.ru
корпус для моноколеса купить
привод sqm48.497a9
цветомузыка приборы распродажа скидки

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
(27.04.2017)