химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

слабополярных жидкостей и, наоборот, неполярные гидрофобные поверхности

Уголь Силикате ль Вода

Рис. VI, I. Схема ориентации дифильиых молекул на границе раздела фаз разной природы.

хорошо адсорбируют поверхностно-активные вещества изд^поляр* ных жидкостей (например, из водных растворов). Именно на этом основано практическое применение полярных адсорбентов (сили-кагель, глины, флоридин) для адсорбции поверхностно-активных веществ из неполярных сред и неполярных адсорбентов (уголь) для адсорбции из полярных сред.

Помимо общих положений о влиянии природы адсорбтива на адсорбцию имеется и ряд частных правил. Так, с увеличением молекулярного веса способность вещества адсорбироваться возрастает. Именно поэтому алкалоиды, а также красители, обладающие обычно высокими молекулярными весами, хорошо адсорбируются* Замечено также, что ароматические соединения вообще адсорбируются лучше, чем алифатические, а непредельные соединения лучше, чем насыщенные. Наконец, так же как и при адсорбции на границе раствор — воздух, при адсорбции жирных кислот и сяир-тов на твердых веществах качественно соблюдается известное правило Траубе.

Влияние времени, температуры и концентрации раствора. Адсорбция вещества из раствора идет медленнее адсорбции газа, так как уменьшение концентрации в граничном слое может восполняться только путем диффузии, происходящей в жидкости в общем довольно медленно. Для ускорения установления адсорбционного равновесия при этом часто применяют перемешивание системы.

Особенно медленно происходит адсорбция больших молекул на адсорбенте с достаточно узкими капиллярами. В этих условиях.

как мы уже указывали, равновесие устанавливается чрезвычайно медленно или вовсе не наступает. В табл. VI, 3 приведены данные,

характеризующие скорость адсорбции двух жирных кислот различного молекулярного веса на сахарном угле, имеющем поры различного диаметра. Как можно видеть, с увеличением молекулярного веса кислоты время наступления адсорбционного равновесия сильно возрастает.

Цгж^тс^вьпш^нид температуры адсорбция яз раствора уменьшается, однако обычно в меньшей степени, чем адсорбция газов.

Однако, когда растворимость малорастворимого адсорбтива в растворителе, с увеличением температуры повышает-, ся, адсорбция также может возрастать, вследствие достижения значительно более высоких концентраций равновес-' ного раствора. Такое явление наблюдается, например, при адсорбции наф-. талина на гидроксилированной поверхности кремнезема из раствора в «-гептане.

На рис. VI, 2 схематически показано изменение величины гиббсовской адсорбции Г в зависимости от мольной доли N адсорбтива в равновесном растворе. При сильной адсорбции адсорбтива и слабой адсорбции растворителя кривая / вначале круто поднимается вверх, проходит через максимум и затем падает до нуля почти прямолинейно. Снижение величины адсорбции Г объясняется тем, что при больших значениях N концентрации адсорбтива в поверхностном слое и в объеме раствора становятся очень большими и притом одинаковыми. Изотерма 2 характеризует отрицательную адсорбцию, абсолютное значение которой возрастает сначала линейно, потом достигает максимума и, наконец, при очень высокой концентрации адсорбтива в поверхностном слое и в объеме падает до нуля. Изотерма 3 характеризует сначала положительную гиббсовскую адсорбцию, которая затем меняет знак, переходя через нуль, и становится отрицательной. Отрицательная адсорбция с увеличением N также достигает нуля. В точке пересечения изотермы с осью абсцисс концентрации поверхностного и объемного растворов одинаковы, так что данный адсорбент не может разделить смеси. Это явление называют адсорбционной азеотропией.

Следует заметить, что адсорбция из раствора определяется не полным значением потенциальной энергии системы молекула адсорбтива — адсорбент, как это имеет место при адсорбции газа при малом давлении, а разностью потенциальных энергий молекулы адсорбтива по отношению к адсорбенту и по отношению к растворителю. Поэтому теплота адсорбции адсорбтива из раствора обычно в несколько раз меньше его адсорбции на том же адсорбенте из газовой фазы.

В заключение отметим, что адсорбция жирных кислот и ряда других поверхностно-активных веществ из их растворов в неполярных жидкостях может приводить к формированию на поверхности твердых тел граничных полимолекулярных слоев толщиною 0,05—0,5 мкм. Как показали Б. В Дерягин с сотр. и Г И Фукс с сотр.. механические СВОЙСТВЕ таких слоев отличаются от свойств объемных слоев раствора и зависят от структуры и молекулярного веса молекул поверхностно-активного вещества Было также показано, что толщина граничного слоя растворов жирных кислот ъ гексане или бензоле является линейной функцией длины углеводородного радикала, а температура «плавления» этого слоя (снижение механических свойств до значения свойств объема раствора) зависит от температуры плавления соответствующих поверхностно-активных веществ Граничные слои обеспечивают устойчивость дисперсных систем в неполярных жидкостях и играют важную роль в действии смазочных масел.

Значение адсорбции из растворов в природе и технике. Адсорбция из растворов имеет огромное значение для большинства физико-химических процессов, происходящих в растительных и животных организмах. Явления химических превращений при усвоении питательных веществ обычно начинаются с накопления реагирующих веществ на поверхности природных катализаторов — ферментов. Проникновение веществ в организм через полупроницаемые перегородки также обычно начинается с явления адсорбции, происходящего на поверхности раздела.

В технике молекулярная адсорбция из растворов получила очень широкое применение. Т. Е. Ловиц впервые применил адсорбцию еще в XVIII в. для очистки древесным углем растворов от различных примесей. В настоящее время обычный способ осветления сахарных сиропов осуществляется обработкой их активным углем. Смазочные масла также очищают с помощью специальных пин, действующих в качестве адсорбента.

Путем адсорбции извлекают малые количества веществ, растворенных в больших объемах жидкости. Этим, например, пользуются в технологии редких элементов.

Очень широко адсорбцию применяют в аналитической химии для разделения трудно разделяемых соединений. На процессах адсорбции основана хроматография, впервые предложенная в 1903 г. русским ученым М. С. Цветом. Этим методом М. С. Цвет смог разделить сложный растительный пигмент хлорофилл на составные части.

Метод адсорбционной хроматографии в простейшем его виде заключается в том, что через трубку (адсорбционную колонку),

наполненную каким-нибудь адсорбентом (А1203, MgO, СаО, СаС03, фуллерова земля, флоридин)1, в течение длительного времени медленно пропускают раствор смеси веществ, которые необходимо разделить. При этом на адсорбенте в верхней части трубки отлагаются сильно адсорбирующиеся компоненты смеси, менее сильно адсорбирующиеся компоненты отлагаются в средних частях трубки и наименее адсорбирующиеся компоненты отлагаются на адсорбенте в самом низу трубки. Мало адсорбируемые

страница 47
< 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
Рекомендуем компанию Ренесанс - поворотная лестница с забежными ступенями - доставка, монтаж.
установка домашнего кинотеатра в частном доме
гиперплазия сальной железы фото
багажник рихтовка и покраска стоимость

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
(27.07.2017)