химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ажена с помощью нескольких величин:

1. Величиною а, представляющей собою количество адсорбтива, находящегося" в объеме адсорбционного слоя, отвечающего единице массы адсорбента. Эту величину обычно измеряют в моль/г.

2. Величиною а, показывающей количество адсорбированного вещества, приходящегося на единицу поверхности адсорбента. Эта величина представляет собою нечто иное, как поверхностную концентрацию адсорбтива. Единицами измерения ее являются моль/м2 и ммоль/см2.

3. Введенной Гиббсом величиной Г, представляющей собою избыток числа молей адсорбтива в объеме поверхностного слоя площадью 1 см2 по сравнению с числом его молей в том же объеме, если бы у межфазной границы не происходило изменения концентрации адсорбтива. При малых концентрациях адсорбтива гибб-совская адсорбция Г близка к поверхностной концентрации а, при больших концентрациях адсорбтива величина Г отличается от а. В случаях, когда по тем или иным причинам концентрация адсорбтива в поверхностном слое меньше его концентрации в объеме, величина Г отрицательна, а само явление называется отрицательной адсорбцией.

Адсорбцию можно характеризовать:

1) зависимостью количества адсорбированного вещества а от температуры при постоянных равновесных давлении р или концентрации с; графики а = f(T) при р = const называются изобарами, а при с = const — изопикнами адсорбции;

2) зависимостью равновесного давления (или концентрации) от температуры при постоянном количестве адсорбированного вещества; графики р — f(T) и с — f(T) при а = const называются изостерами;

3) зависимостью количества адсорбированного вещества а от равновесного давления (или концентрации) при постоянной температуре; графики a — f(p) или а = f(c) при Г = const называются изотермами адсорбции. Изотермы имеют особенно большое значение при изучении адсорбции, и поэтому в дальнейшем мы ограничимся в основном рассмотрением этой зависимости. Схематически вид обычных изотерм адсорбции изображен на рис. IV, 1. Как можно видеть, изотермы имеют три участка. Начальный круто поднимающийся вверх почти прямолинейный участок кривой показывает, что при малых давлениях или концентрациях адсорбция практически пропорциональна этим величинам. Это отвечает в значительной степени еще свободной поверхности адсорбента. Почти горизонтальный участок, соответствующий большим давлениям или концентрациям, отвечает поверхности адсорбента, полностью насыщенной адсорбтивом. В этих условиях,, если на поверхности адсорбента может образоваться лишь мономолекулярный слой адсорбтива, количество адсорбированного вещества перестает практически зависеть от давления или концен* трации. Средний участок кривой соответствует промежуточным степеням заполнения поверхности.

Крутой подъем изотермы при малых равновесных концентрациях хорошо согласуется с тем, что последние количества адсорбтива десорбируются с поверхности адсорбента с большим трудом.

Так, для удаления следов газа, адсорбировавшихся на внутренней поверхности приборов, приходится производить длительное вакуумирование, ино| if ^0„0-0*0**'^ I гда ПРИ повышенной температуре. Су' щественно, что на идеальной изотерме

физической адсорбции нет никаких

резких перегибов, характерных иногда

для изотерм адсорбции, сопровождающейся химическим взаимодействием.

Рраьн(сраьн) —*- Это указывает на то, что при физической адсорбции не образуется опре-Ряс IV, 1. Обычный вид изо- деленных соединений между адсорбен-терм адсорбция при различ- ТОм и адсорбтивом.

ных температурах: т^3 сказанного ранее о зависимости

/ — изотепма, отвечающая темпера- _

туре т,; 2-изотерма, отвечающая аДСОрбцИИ ОТ Температуры СОВершеННО

температуре т2 {Г!Изотерма адсорбции по виду напоминает параболу. Поэтому Бедекер, а затем Фрейндлих для ее аналитического выражения предложили эмпирическое уравнение вида:

a = x/m = Kplln (IV А)

где х — количество адсорбированного вещества; т — масса адсорбента; р — равновесное давление газа в системе; К и \/п — константы.

Для адсорбции из раствора уравнение Фрейндлиха, как правило, пишется в таком виде:

а = х/т = рс^вн (IV, 2>

где р — константа, соответствующая константе К, предыдущего уравнения; с — равновесная концентрация.

Константа ? уравнения (IV, 2) обычно колеблется в широких пределах. Физический смысл ее становится ясным, если принять с = 1, тогда р представит собой величину адсорбции при равновесной концентрации адсорбтива, равной 1 моль/л. Показатель имеющийся в обоих уравнениях, является правильной дробью и характеризует степень приближения изотермы к прямой. Из сказанного об изменении формы изотермы под влиянием температуры легко видеть, что с повышением температуры коэффициенты /Сир должны уменьшаться, а 1/п— увеличиваться.

Константы уравнения Фрейндлиха легко найти графически по изотерме, построенной в логарифмических координатах. Так, для адсорбции из раствора имеем;

. lga=lgP+l/«lgcPaBH (IV, 3) ignite —

Это уравнение прямой. Логарифмируя Рис. IV, 2. Изотерма адсорбции экспериментально найденные значения а в логарифмических координатах, иен откладывая на осях координат lg а и lg с, получают график, изображенный

на рнс. IV, 2. Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, равен lg р\ а тангенс угла наклона 6 прямой к осн абсцисс равен 1/п. Следует заметить, что при логарифмировании уравнения (IV, 2) принято выражать а в ммоль/г, а

Сравн — В МОЛЬ/л.

Как указано выше, уравнение Фрейндлиха является эмпирическим уравнением Кроме того, это уравнение, представляющее собою уравнение параболы, не может объяснить почти прямолинейного нарастания адсорбции, не зависящего от концентрации, Очевидно, почти прямолинейный участок изотермы, отвечающий малым давлениям нлн концентрациям, может быть получен с помощью уравнения Фрейндлиха только в том случае, если Ifn = 1. Точно так же горизонтальный прямолинейный участок изотермы, отвечающий высоким давлениям нлн концентрациям, может быть получен только при \/п ^= 0. Таким образом, показатель 1/п по существу должен являться сам функцией р или с. Поскольку 1/п принимается постоянным и лежащим в пределах 0,2—1 для адсорбции нз газовой среды и 0,1—0,5 для адсорбции нз рас

страница 28
< 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
курсы дизайна фотошоп коррел
nord 156-010 пусковое реле
Рекомендуем компьютерную фирму КНС, промокод на скидку "Галактика" - hub купить - офис продаж на Дубровке.
qbe датчик

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
(04.12.2016)