Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Температурная зависимость газовой адсорбции сравнительно несложна. При постоянном давлении повышение температуры, как правило, вызывает уменьшение количества адсорбированного газа, а понижение температуры увеличивает его. Отсюда можно заключить (см. стр. 161), что адсорбция должна сопровождаться выделением теплоты. Это вполне подтверждается и непосредственными опытными данными. В отличие от температурной зависимости газовой адсорбции подобная же зависимость адсорбции из растворов не так однозначна. В различных случаях наблюдается как уменьшение, так и увеличение адсорбированного количества при повышении температуры. Температурная зависимость в этом случае обычно не очень велика.

ПОИСК





Природа адсорбционных явлений

из "Учебник физической химии"

Температурная зависимость газовой адсорбции сравнительно несложна. При постоянном давлении повышение температуры, как правило, вызывает уменьшение количества адсорбированного газа, а понижение температуры увеличивает его. Отсюда можно заключить (см. стр. 161), что адсорбция должна сопровождаться выделением теплоты. Это вполне подтверждается и непосредственными опытными данными. В отличие от температурной зависимости газовой адсорбции подобная же зависимость адсорбции из растворов не так однозначна. В различных случаях наблюдается как уменьшение, так и увеличение адсорбированного количества при повышении температуры. Температурная зависимость в этом случае обычно не очень велика. [c.376]
Что касается зависимости адсорбции от природы газа, то можно считать, что при прочих равных условиях сильнее адсорбируются те газы, которые легче конденсируются в жидкость, т. е. которые обладают более высокой температурой кипения. Для адсорбции из растворов существует закономерность, которая находится в известной аналогии с этим правилом. Обычно из раствора сильнее адсорбируются те вещества, которые обладают меньщей растворимостью в данном растворителе. [c.376]
Зелинского, Н. А. Шилова и А. Н. Фрумкина, работы -Б. В. Ильина (изучение природы адсорбционных процессов) и обширные исследования последних лет, в особенности М. М. Дубинина и А. В. Киселева (изучение тонкой структуры адсорбентов), привели к значительному углублению наших знаний в отношении природы адсорбционных процессов. [c.376]
Установлено, что при различных случаях и различных стадиях адсорбции физические и химические взаимодействия, обусловливающие ее, происходят не в одинаковой степени. [c.376]
ЧИСТОЙ поверхности адсорбента часто проявляется действие химических сил с другой стороны, при дальнейшей адсорбции газа процесс переходит постепенно в чисто физический. В последнем случае адсорбция молекул газа вызывается тем, что поверхностные атомы или ионы адсорбента создают в поверхностном слое силовое поле, под действием которого конденсация молекул окружающего газа происходит значительно легче, чем в отсутствие поля. [c.377]
По своей меньшей интенсивности и полной обратимости, а также по меньшей величине теплового эффекта адсорбция в области высоких давлений является чисто физическим процессом. Именно в этом случае неодинаковая способность к адсорбции разных газов определяется в первую очередь неодинаковой способностью их к конденсации другие же влияния, связанные с индивидуальной особенностью газа, обычно проявляются слабо. [c.377]
Совершенно иное положение существует при поглощении первых порций газа. Исследования этого явления показали, что при поглощении первых порций газа наряду с физическими факторами во многих случаях действуют и чисто химические. Так, например, поглощение первых порций кислорода углем и многими металлами сопровождается образованием соединений его с наиболее активными атомами поверхности адсорбента. Для правильного понимания этого процесса необходимо учесть, что различные атомы поверхностного слоя адсорбента находятся в не вполне одинаковых условиях. Это происходит хотя бы уже вследствие того, что твердая поверхность, в особенности у хорошего адсорбента, не является гладкой, а имеет многочисленные микроскопические выступы и углубления. [c.377]
У атомов, расположенных на различных участках поверхности, степень насыщения валентностей, а следовательно,. и способность к взаимодействию с атомами и молекулами окружающего газа не одинаковы. Наиболее активные участки поверхности особенно энергично адсорбируют молекулы данного газа или пара, причем в этом случае природа газа, его химические свойства имеют первенствующее значение, т. е. адсорбция в данном случае специфична. Поглощение газа обычно сопровождается при этом выделением значительных количеств теплоты, далеко превосходящих теплоты конденсации и по величине близких к тепловым эффектам химических процессов. Такое поглощение может значительно изменить и свойства самого поглощенного газа. Если газ даже и не образует настоящих устойчивых химических соединений с атомами адсорбента, то все же под действием наиболее активных участков поверхности адсорбируемые молекулы могут в той или другой степени деформироваться и их химические свойства могут несколько измениться. [c.377]
Повидимому, такого рода эффекты играют существенную роль во многих случаях воздействия твердых катализаторов на газовые реакции. Во всяком случае большая роль явления адсорбции при гетерогенном газовом катализе (в особенности адсорбции в области низких давлений) для многих реакций установлена непосредственно на опыте. [c.378]
С переходом к более высоким давлениям, при поглощении последующих порций газа интенсивность этих эффектов сравнительно быстро падает и постепенно начинает преобладать влияние физических факторов. [c.378]
При адсорбции из растворов приобретают большое значение процессы, которые обычно не имеют места при газовой адсорбции, и явление адсорбции в целом оказывается более сложным однако и в этом случае можно встретиться с различной степенью специфичности взаимодействия адсорбента с адсорбируемыми веществами. [c.378]
При адсорбции из растворов наряду с поглощением нейтральных молекул часто происходит и адсорбция ионов, содержащихся в растворе. Это приводит к некоторым своеобразным явлениям. Так, например, основной (по своим химическим свойствам) краситель, у которого окрашенный ион заряжен положительно, адсорбируется преимущественно на электроотрицательных (кислотного характера) адсорбентах, и наоборот. Подобные процессы называются полярной Адсорбцией и обычно сопровождаются явлением обмена ионами между адсорбентом и раствором, явлением, называемым обменной адсорбцией. Основной (по химическим свойствам) краситель метиленовый голубой адсорбируется отрицательно заряженными гелями, в частности гелем кремне-кислоты. При этом, однако, на кремнекислоту переходит лишь положительно заряженный ион красителя, а отрицательный ион (ион хлора) остается в растворе. Заряды этих анионов компенсируются переходящими из кремнекислоты в раствор иона.ми натрия, которые почти всегда содержатся в небольшом количестве в геле кремнекислоты с момента его приготовления. [c.378]
В некото Л 1х случаях в подобных процессах обмена ионов принимают участие не только поверхностные слои адсорбента, но и ионы, находящиеся во внутренних слоях его. Так, некоторые природные алюмосиликаты (цеолиты) сравнительно легко и обратимо обменивают содержащиеся в них ионы натрия на ионы кальция из окружающей воды, и наоборот. Это явление находит практическое применение в процессах умягчения воды с помощью так называемого пермутита — искусственно получаемого алюмосиликата. Впрочем, такие процессы, затрагивающие не только поверхностные, но и внутренние слои адсорбента, строго говоря, не являются уже чисто адсорбционными. [c.378]
В последние годы ассортимент реагентов для ионного обмена (их называют ионитами) значительно расширился. Некоторые из вырабатываемых теперь ионитов (сульфированные угли и специальные синтетические высокомолекулярные продукты) обладают способностью заменять содержащиеся в растворе катионы на ионы водорода (катиониты). Другие (например, продукты конденсации фенилендиамина с формальдегидом) заменяют различные анионы на ионы гидроксила (аниониты). Последовательное применение ионитов этих двух видов позволяет, например, достигать практически полной деминерализации воды, не прибегая к ее перегонке (сами иониты легко регенерируются). Иониты применяются также для разделения сходных между собой ионов. [c.379]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте