ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сорбция и сорбционные процессы. Молекулярная адсорбция из "Общая химия 1982" Адсорбцией называют изменение концентрации вещества на границе раздела фаз. Адсорбция происходит на любых межфазовых поверхностя.- , и адсорбироваться могут любые вещества. Адсорбционное равновесие, т. е. равновесное распределение вещества между пограничнььм слоем и граничащими фазами, является динамическим равновесием и быстро устанавливается. Адсорбция уменьшается с повышением температуры. [c.320] В ряде случаев поглощение одного вещества други.м не ограничивается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение газов в жидкостях. Поглощение одного вещества другим, сопровождающееся химическими реакциями, называют хемосорбцией. Так, поглощение аммиака нли хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис- лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, поглощение диоксида углерода оксидом кальция — примеры хемосорб-ционных процессов. Капиллярная конденсация состоит в ожижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском жидкости в смачиваемых ею узких капиллярах меньще, чем давленяе насыщенного пара над плоской поверхность.чэ жидкости при той же температуре. [c.320] Таким образом, сорбционные процессы различны по их механизму. Однако любой сорбционный процесс начинается с адсорбции на границе соприкасающихся фаз, которые. могут быть жидкими, газообразными или твердыми. [c.320] Разность концентраций растворенного вещества в поверхностном слое и в таком же слое внутри объема раствора называют Щ)верхностным избытком этого вещества и обозначают греческой буквой Г ( гамма ), ПАВ положительно адсорбируются в поверхностном слое и, следовательно, для них Г О, поскольку это приводит к уменьшению поверхностного натяжения. Напротив, поверхностно-инактивные вещества адсорбируются отрицательно, т. е. их концентрация в поверхностном слое меньше, чем в объеме раствора (Г 0). При этом поверхностное натяжение несколько возрастает в результате того, что в растворах сильных электролитов поверхностные молекулы воды втягиваются внутрь раствора с большей силой, чем в чистой воде. [c.321] Аналогично изменяется пограничное натяжение и происходит адсорбция третьего компонента на границе двух несмешивающихся жидкостей. [c.322] Структура поверхностного слоя а — чистый растворитель б— ненасыщенный мономолекулярный с.-шн ПАВ б—насыщенный мономолекулярный слой ПАВ. [c.322] В нашей стране разработаны М. М. Дубининым . Удельная по- верхность активных углей достигает 1000 иа грамм. Активный уголь является гидрофобным адсорбентом, плохо поглощает пары воды н очень хорошо — углеводороды. [c.323] Для поглощения паров воды широко применяют гидрофильный адсорбент, представляющий собой аэрогель обезвоженной кремниевой кислоты и получивший название силикагеля. Промышленность изготовляет ряд марок силикагеля с различным размером и распределением пор. [c.323] В отличие от поверхности жидкостей, не все точки поверхностей твердых тел равноценны в отношении их адсорбционной способности. При малых концентрациях газов адсорбция происходит мо-номолекулярно по наиболее активным участкам адсорбента — его активным центрам , представляющим собой отдельные атомы или группы атомов поверхности, силовое поле которых наименее насыщено. При адсорбции газов, находящихся при температурах ниже их критической температуры, мономолекулярная адсорбция с увеличением давления может переходить в полимолекулярную. [c.323] Повышение температуры и понижение давления приводят к десорбции газов и паров. Вследствие этого сорбциоино-десорбцион-ные методы широко применяют в промышленности для извлечения различных веществ из воздушной среды, а также для разделения газов и паров. [c.323] При адсорбции растворенных веществ из растворов на твердых адсорбентах всегда, в той или иной степени, происходит также адсорбция растворителей. Поэтому адсорбция нз растворов носит конкурентный характер между поглощением растворенных веществ и растворителя. Адсорбироваться могут как растворенные неэлектролиты, так и электролиты. В связи с этим различают молекулярную и ионную адсорбцию пз растворов. [c.323] С целью уменьшения адсорбции растворителя при молекулярной сорбции из водных растворов обычно применяют гидрофобный адсорбент — активный уголь, а при сорбции из неполярных растворителей (углеводородов) гидрофильный адсорбент — силикагель. Адсорбция протекает по активным центрам адсорбента, часто мо-номолекулярно и высокоизбирательно. Изотермы молекулярной адсорбции из растворов, так же как газов и паров, имеют вид кривой, приведенной на рис. 96. Десорбцию, осуществляемую с помощью жидкостей, обычно называют элюцней, а жидкости или растворы, применяемые для этнх целей, элюентами. [c.323] Вернуться к основной статье