химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

предельная концентрация плотного монослоя компонента 1, a PV^OW/GW—коэффициент поверхностного вытеснения компонентов 2 и 1. В частности, для чистого компонента 2 a2=aMI2, а значение а1 = 0 и для чистого компонента 1 а1 = ат>ь а значение сс2 = 0, где am<2 и am,i—предельные значения концентраций плотных монослоев компонента 2 и соответственно компонента 1. Поэтому из выражения (XIX, 32) для адсорбции чистых компонентов следует:

«Т, 2®M, 2 — «M, ]®Т, ! = 1 (XIX, 34)

ИЛИ

am>! Подставляя выражение (XIX, 33) для ax в формулу (XIX, 31), вводя полученное выражение для ЛГА,2 в уравнение (XIX, 26) и решая это уравнение относительно а2, получаем уравнение изотермы адсорбции из бинарных растворов в следующем виде:

Vj^5 (XIX, 35)

1 + или, учитывая выражение (XIX, 34а) в виде

= ^.»*Рм* (Х1Х 35а)

а

Отсюда следует, что для любых значений К при х2-»-0

?-**«m,i Кх2 = аТ,2 Kfa 1 х2 (XIX, 36)

где, как и в уравнении (XIX, 27), значение К может зависеть от значения х2 вследствие неоднородности поверхности (наиболее сильно она сказывается именно при малых значениях хг) и вследствие отклонений объемного и поверхностного растворов от идеальности. При х2 = \ из уравнения (XIX, 35а) следует, что a2=am>2.

Таким образом аз, поверхностная концентрация компонента 2, с ростом значения Х% от 0 до 1 изменяется от 0 до csm)3. Вид изотермы А%=\Ч{Х^ определяется величиной /Ср2д. При /Cf}2]i>l из общего уравнения (XIX, 35а) получается уравнение типа уравнения изотермы адсорбции Лэнгмюра

АТ,2 ^2, 1 *2

4 = —— (XIX, 37

1 + Щ, 1 *2

т. е. уже при не очень больших ХГ величина АГ^АТ2, и компонент 1 практически полностью вытесняется с поверхности компонентом 2. Если К%\<^\, то, наоборот, компонент 2 образует плотный монослой на поверхности только при

значениях *а, близких к единице. При /С(32д~1 из уравнения изотермы адсорбции (XIX, 35а) следует, что при небольших значениях х<ь величина rx2^am^K%flXi, а при хч,-+\ величина а^~ат>г. \ Как и при выражении изотермы

адсорбции в виде зависимости мольной доли поверхностного раствора от мольной доли объемного раствора, т. е. в виде *fl)2—/i(*a) (см. уравнение (ХГХ, 26)

при /С(32дк:1 на величине и знаке разности (/С{В8д—1) сильно сказываются отклонения значений Kv, Ка и Ks от единицы. Изотермы адсорбции ati=fi{xz), отвечающие всем описанным случаям, представлены на рис. XIX, 96.

Перейдем теперь к гиббсовской адсорбции Г2, т. е. к избытку содержания компонента 2 в поверхностном слое по сравнению с содержанием его в равной порции объемного раствора. Для определения величины Г2 можно сравнивать содержание компонента 2 в таких порциях поверхностного и объемного раствора, которые равны по объему или по массе, или равны по суммарному количеству (числу молей) обоих компонентов. Примем последний способ сравнения и обозначим через Г(2"> соответствующий избыток компонента 2 в поверхностном растворе. По этому определению для единицы поверхности

Г(2П) « «2 — («1 + «?) *i (XIX, 38)

где сс2—число молей компонента 2 в порции поверхностного раствора (для s—1); аг-\-аЛ-—общее число молей в этой порции, а следовательно, и в сравниваемой порции объемного раствора; (о^-г +а2)#2—число молей компонента 2 в сравниваемой порции объемного раствора.

(XIX, 39) (XIX, 39а)

Подставив в это уравнение выражение для о, из формулы (XIX, 33) и выражение для а2 (XIX, 35) или (XIX, 35а), получим уравнение изотермы гиббсовской адсорбции Г(2">—/3(х2) в следующем виде:

г<«> = д'тЛ (Д~1)*2*1

или

Г<«) = *У2^, 1 (К — 1)*а(1 — *г)

Для любых значений К при #а = 0 и при #2=1 величина Г2га>=0.

При К~ 1 и при любых значениях х2 гиббсовская адсорбция

Пр)=0. При изотерма Г\п>=/8(я8) вначале круто поднимается, затем проходит максимум и падает до нуля практически линейно, так как уравнение (XIX, 39а) в области больших значений х, при 7(>1 переходит в уравнение

Г2")^«т,2(1 — jc8) (XIX, 40)

При 7(^1 форма изотермы определяется величиной и знаком разности (К—1), т. е. отклонениями поверхности от однородности, а объемного и поверхностного растворов от идеальности. Если величина (К—1) меняет знак, то величина гиббсовской адсорбции также меняет знак, проходя через нуль в адсорбционной азеотроп-ной точке. Все эти случаи для изотермы адсорбции Цп)=/8(лс3) представлены на рис. XIX, 9в.

Таким образом, изотермы адсорбции из бинарных растворов могут быть выражены тремя эквивалентными уравнениями [(XIX, 26), (XIX, 35а) и (XIX, 39а)I в зависимости от способа выражения адсорбции. Во все три уравнения изотерм адсорбции из растворов [(XIX, 26), (XIX, 35а) и (XIX, 39а)] входит важнейшая величина К~тг- Ks, определяющая вид изотермы, наличие

а

одного или нескольких экстремумов, положения этих экстремумов и азеотропных точек и т. д. Из уравнений, определяющих величину /С, видно, что адсорбция из растворов данного компонента определяется не полной величиной потенциальной энергии системы изолированная молекула адсорбата f адсорбент (как при адсорбции газа при малом дав

страница 195
< 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
nld21-42045
седельный клапан belimo h764n
Кашпо Из полистоуна купить
гидроскутер купить

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
(23.05.2017)