ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изотерма нелокализованной адсорбции компонентов раствора и константа адсорбционного равновесия из "Адсорбция органических веществ из воды " Рассматривая адсорбционные равновесия до сих пор, мы не обсуждали вопрос о том, в какой степени адсорбированные из раствора молекулы неэлектролитов прочно связаны с отдельными адсорбционными центрами на поверхности адсорбента, т. е. насколько локализованной является адсорбция неионизированных растворенных веществ на неполярной поверхности углеродцых материалов. [c.59] При делении числителя и знаменателя вь1ражения (3.30) на С/ с учетом того, что С,/С = е, получаем /С/ = 6/[С —0С,] =6. Термодинамическая константа адсорбционного равновесия Толмачева так же, как константа Ь Лангмюра, имеет размерность, и величина ее зависит от способа выражения концентрации и удельной адсорбции. [c.60] Изотерму, характеризующую распределение каждого компонента между адсорбционной фазой и раствором, называют парциальной иштермой адсорбции, а изотерму, характеризующую распределение обоих компонентов (растворенного вещества и растворителя) между адсорбентом и раствором, изотермой избирательной адсорбции. [c.62] Усиление взаимодействия между молекулами органического компонента с ростом его молярной доли в адсорбционной фазе и в равновесном растворе, нарушение структуры воды, вызванное этим, и изменение межфазного натяжения с ростом концентрации органических молекул на границе раздела фаз в уравнении изотермы адсорбции учитывается отклонением величины fai/fi от единицы. [c.62] Величины (о и /г зависят от ориентации молекулы на поверхности раздела фаз. Так, во многих работах обнаружено, что молекулы однозамещенных и /гара-двузамещенных в ядре производных бензола ориентированы при адсорбции из водных растворов параллельно углеродной поверхности. [c.63] Как видно из табл. 3.1, значения этих величин практически одинаковы [88]. Это дает основание полагать с достаточно большой степенью приближения, что при адсорбции молярные объемы веществ должны быть близки к молярным объемам их в жидком состоянии. Следовательно, в большинстве расчетов адсорбционных равновесий молярные объемы веществ в жидком состоянии можно применять в качестве молярных объемов этих веществ в адсорбционных слоях. [c.64] Существенные различия между величинами У и У возникают при адсорбции ионизированных молекул или молекул, обладающих большими дипольными моментами, вследствие отталкивания между одинаково ориентированными в адсорбционном слое диполями или органическими ионами. [c.64] При адсорбции сложных молекул прямое определение плотности вещества в жидком состоянии становится невозможным. Так, молекулы ПАВ, состоящие из длинных Гидрофобйых (углеводородных) и гидрофильных (например, оксиэтилированных) цепей в зависимости от их длины могут находиться не только в жидком, но и в пастообразном или твердом состоянии. Возможно, однако, достаточно на(дежное определение молярных объемов этих веществ косвенным путем на основании измерений поверхностного натяжения их водных растворов. [c.65] Так как парахор является аддитивной величиной, то он может быть вычислен по инкрементам, приведенным в справочных таблицах [91]. [c.65] В табл. 3.3 аналогичные данные приведены для ионоген-ных ПАВ. [c.66] У ПАВ с гидрофильным радикалом, образованным двадцатью и более оксиэтильными звеньями, о м, значительно больше 35 мН/м, и для таких ПАВ приближенная формула (3.39), разумеется, непригодна. [c.67] Все эти данные подтверждают справедливость допущения о том, что в достаточно хорошем приближении молярный объем адсорбированного вещества может быть заменен в большинстве случаев для адсорбционных расчетов молярным объемом вещества в жидком состоянии. [c.67] Рассмотрим теперь два наиболее важных для адсорбционной технологии варианта адсорбции растворенных веществ адсорбцию компонентов раствора а) микропористыми адсорбентами и б) неоднородно-пористыми адсорбентами, содержащими наряду с микропорами и более щирокие поры. [c.67] Очевидно, что при оценке величины необходимо обосновать наиболее вероятную ориентацию адсорбированных молекул на границе раздела фаз. [c.68] Рассмотрим в связи с этим, какую ощибку мы допустим, приняв, что Ка — постоянная величина при адсорбции органических веществ из водных растворов отечественными активными углями, которые все являются неоднородно-пористыми адсорбентами. Удельный объем микропор активных углей СССР колеблется в основном от 0,25 до 0,36 дм /кг и для большинства марок углей приблизительно равен 0,3 дм /кг. Удельная поверхность этих активных углей находится в пределах 100 10 —140 10 м /кг. (Для большинства марок зарубежных активных углей Кми находится в пределах 0,29—0,49 дм /кг, а 5а мв — от 6-10 до 120-10 м7кг). [c.68] Экспериментально величина адсорбции воды из разбавленных водных растворов преимущественно адсорбирующихся органических веществ не определялась и выполнение такого эксперимента является очень сложной задачей. [c.69] Основанием допущения о пригодности уравнения (3.49) для описания поведения адсорбированных молекул в монослое явились экспериментальные данные о поведении мономрлекулярных пленок парафиновых углеводородов на поверхности раздела вода-воздух. [c.70] Условие однородности поверхности в принципе неприменимо к реальным адсорбентам, поскольку их поверхность энергетически неоднородна. Следует, однако, обратить внимание на то, что при адсорбции из растворов свободная поверхность отсутствует, поскольку вся поверхность адсорбента занята молекулами компонентов раствора. Равновесный состав адсорбционного мономолекулярного слоя достигается только путем вытеснения молекул слабее адсорбирующихся компонентов молекулами более сильно адсорбирующегося компонента, что вносит существенные коррек-тивы в оценку роли однородности поверхности адсорбента. [c.70] Рассмотрим случай, когда молекулы бинарного раствора органического вещества в воде взаимодействуют с двумя участками поверхности адсорбента, адсорбционный потенциал которых Сад, и неодинаков. Представим энергию дисперсионного взаимодействия молекул с атомами адсорбента как сумму вкладов молекулы и адсорбента. [c.70] Вернуться к основной статье