химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

центрифугирование при не слишком больших частотах вращения (обычно около 20 000 об/мин), так как иначе превалировала бы седиментация и равновесие не устанавливалось. Численный или молекулярный вес, найденный по седиментационному равновесию, отвечает равновесному распределению частиц в системе, он не зависит от способа достижения этого распределения, и, следовательно, на результатах анализа не может сказываться форма частиц и их сольватация.

Комбинируя определение скорости седиментации с определением седиментационного равновесия, можно найти и кривую распределения частиц, если центрифугированию подвергается полидисперсная система. Сравнение результатов седиментации в ультрацентрифуге по обоим методам позволяет также судить и о форме частиц.

Современная ультрацентрифуга представляет собою сложный прибор, конструкция которого обеспечивает равномерное вращение ротора и отсутствие вибраций, исключает малейшие температурные колебания в кювете и т. д. В новейших ультр'ацентрифугах ротор диаметром всего в несколько сантиметров, изготовленный обычно из хромоникелевой стали, вращается в токе разреженного водорода. Водород, обладающий высокой теплопроводностью, обеспечивает быстрый отвод тепла, выделяющегося вследствие трения, и таким образом уменьшает возможность тепловой конвекции в кювете. Такие ультрацентрифуги приводятся во вращение с помощью масляных турбин. Существуют и воздушные ультрацентрифуги, ротор которых приводится во вращение и поддерживается во взвешенном состоянии потоком воздуха.

Следует отметить, что в последнее время ультрацентрифуги начинают использоваться не только для определения численного или молекулярного веса дисперсных систем, но и для чисто препаративных целей, например, для разделения смесей высокомолекулярных соединений в растворах на отдельные фракции, отличающиеся размером молекул»

ГЛАВА IV

УЧЕНИЕ ОБ АДСОРБЦИИ. АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО — ГАЗ

1. ПОНЯТИЕ ОБ АДСОРБЦИИ

Адсорбцией называется сгущение газообразного или растворенного вещества на поверхности раздела фаз. Газ или растворенное вещество принято называть в этом случае адсорбтивом *, а жидкость или твердое тело, адсорбировавшее их, — адсорбентом.

Так как адсорбция является поверхностным явлением, то, естественно, она имеет огромное значение для коллоидных систем, обладающих большой поверхностью. Коагуляция лиозолей, пепти-зация коллоидных осадков, изменение знака заряда частиц и тому подобные явления теснейшим образом связаны с адсорбцией.

Адсорбцию газов углем наблюдал еще в XVIII в. Шееле. На явление адсорбции веществ из раствора впервые обратил внимание в 1785 г. русский академик Т. Е. Лов'иц. Французский ученый Соссюр в 1814 г. нашел, что все пористые тела, т. е. тела с большой поверхностью, способны адсорбировать газы и что при этом обычно выделяется тепло. Соссюр сделал также очень важное наблюдение, что адсорбция идет тем лучше, чем легче сжижается газ В конце XIX в. Гиббс разработал общую термодинамическую теорию адсорбции. В XX в. явление адсорбции подробно исследовали Ленгмюр, Поляни, Брунауэр, Де Бур, а в Советском Союзе — Л. Г. Гурвич, Н. А. Шилов, М. М. Дубинин, А. В. Киселев и другие ученые.

* Иногда адсорбированное вещество называют адсорбатом. Однако это может повести к недоразумениям, так как некоторые ученые под адсорбатом понимают адсорбент с адсорбированным на нем адсорбтивом (Н. П. Песков,

Различают физическую, или ван-дер-ваальсову, адсорбцию и химическую адсорбцию, или хемосорбцию. В первом случае адсорбционные силы имеют ту же природу, что и межмолекулярные, или ван-дер-ваальсовы, силы. Физическая адсорбция всегда обратима. При химической адсорбции адсорбционные силы имеют химическую природу. Хемосорбция обычно необратима. В нашем курсе мы будем рассматривать, главным образом, физическую адсорбцию и лишь в соответствующем месте укажем на принципиальное различие между обоими видами адсорбции

При химической адсорбции молекулы адсорбтива, связанные с адсорбентом прочными химическими силами, естественно не могут перемещаться по поверхности последнего. В отличие от этого при физической адсорбции могут иметь место как нелокализо-ванная адсорбция, когда молекулы адсорбтива способны передвигаться по поверхности адсорбента, так и локализованная адсорбция, когда молекулы адсорбтива не могут перемещаться по поверхности. Локализованная физическая адсорбция объясняется тем, что поверхность адсорбента состоит из различных атомов, ионов или молекул, по разному взаимодействующих с молекулами адсорбента. Чтобы молекулы адсорбтива могли передвигаться по поверхности адсорбента, очевидно, они должны преодолевать определенные потенциальные барьеры. Однако очень часто преодоление таких барьеров, если они достаточно велики, невозможно. Понятно, что с повышением температуры локализованная физическая адсорбция может переходить в нелокализованную вследствие возрастания кинетической энергии молекул и их способности преодолевать потенциальный барьер.

Физическая" адсорбция протекает самопроизвольно. Адсорбтив стремится занять всю поверхность адсорбента, но этому препятствует процесс, противоположный адсорбции — десорбция, вызванная, как и диффузия, стремлением к равномерному распределению вещества вследствие теплового движенияг-Для каждой концентрации адсорбтива в. окружающей среде существует состояние адсорбционного равновесия, аналогичное равновесию между конденсацией и испарением. Понятно, "что чем выше концентрация адсорбтива, тем больше адсорбция. Также ясно, что чем выше температура, тем меньше физическая адсорбция. Для каждой температуры также существует свое состояние равновесия. Влияние температуры на физическую адсорбцию вполне согласуется с принципом Ле Шателье — Брауна, поскольку десорбция как процесс, обратный адсорбции, сопровождается поглощением тепла.

Для определения количества адсорбированного вещества необходимо экспериментально найти давление газа или концентрацию адсорбтива в сосуде, в котором происходит адсорбция, до и после адсорбции. Очень часто количество адсорбированного вещества определяют по привесу адсорбента. Следует заметить, что определение количества адсорбированного вещества вызывает часто большие трудности, всегда имеющие место, когда малая искомая величина является разностью двух больших измеряемых величин. Чтобы уменьшить ошибку измерений, определение обычно проводят, применяя в качестве адсорбента пористые тела с большой удельной поверхностью, связывающие поэтому большое количество адсорбтива. Однако это в свою очередь имеет тот недостаток, что на адсорбции может сказываться диаметр пор адсорбента. Сравнительно большие молекулы адсорбтива не смогут проникать в узкие капилляры адсорбента и достигнутый предел адсорбция будет являться фиктивной величиной, не характеризующей адсорб*

ционное взаимодействие адсорбтива с адсорбентом. При малых радиусах пор может происходить сжижение адсорбтива (капиллярная конденсация) и получаются завышенные значения количества адсорбированного вещества.

Количественно адсорбция может быть выр

страница 27
< 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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
срочная аренда проектора
Фирма Ренессанс: лестница из дерева купить - доставка, монтаж.
стул golf
Интернет-магазин КНС Нева предлагает SSD - офис: Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, - есть стоянка для клиентов.

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
(10.12.2016)