ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция электролитов из "Физическая химия Том 1 Издание 4" Б эн а поглотитель подвешивается на кварцевой спиральке, по удлинению которой можно следить за приращением веса. Все эти методы неприменимы к растворам. [c.349] Изотерму адсорбции можно получить также измерением поверхностного натяжения при разных концентрациях, основываясь на формуле (89) Г иббса. Практически этот безупречный способ применим лишь для адсорбции на жидких поверхностях, так как поверхностное натяжение на границе с твердым телом может быть найдено лишь косвенными и очень неточными способами. [c.349] Если отвлечься от этих осложнений, то зависимость адсорбции от концентрации адсорбируемого вещества подчиняется той же изотерме, что адсорбция газов. Наиболее правильной остается изотерма (86) Лэнгмюра, но во многих случаях можно с успехом пользоваться изотермой (85) Фрейндлиха. В последней показатель п обычно имеет значения между 0,1—0,5, т. е. он меньше, чем у газов. Однако при очень малых концентрациях п стремится к единице, что приводит к совпадению обеих изотерм для рассматриваемого предельного случая. Изотерма Лэнгмюра была проверена на красках (флюоресцеин) и радиоактивных веществах вплоть до 10 —10 моль1л и оказалась применимой даже при таких крайних разбавлениях. [c.349] Явления насыщения в растворах менее резко выражены, чем в газах, однако и здесь часто наблюдаются. Температура влияет на адсорбцию из растворов в том же направлении, что и на газовую адсорбцию. Отдельные случаи увеличения адсорбции с нагреванием следует объяснить химическими реакциями на поверхности и в более глубоких слоях, осложняющими адсорбцию. [c.349] Значения коэфициента к, наоборот, сильно изменяются в зависимости от поглощаемых веществ. Для химически родственных веществ они часто одинаковы. В гомологических рядах прибавление каждой новой Hg-rpynnbi увеличивает к примерно в 1,5 раза. Это следствие из правила. Траубе, согласно которому поверхностная активность аналогичным образом растет в гомологических рядах ( 284). Величина адсорбции сильно зависит от химической природы поглощаемого вещества, но общих и простых закономерностей обнаружить не удается. Поглощаемость растет с увеличением поверхностной активности поглощаемого вещества на поверхности раздела поглотителя и раствора. Однако поверхностное натяжение на твердых поверхностях не может быть непосредственно измерено. До некоторой степени мерилом поверхностной активности на границе раствора с твердым телом может служить поверхностная активность на границе раствора с воздухом, которую легко измерить. Действительно, большей частью поглощаемость растет параллельно последней, но имеется много исключений (чаще всего — трудно летучие соединения), когда переход от воздуха к твердой поверхности сильно изменяет поверхностную активность. [c.350] Роль растворителя в адсорбции также не может быть охарактеризована универсальными закономерностями. Большей частью соблюдается правило, что поглощение одного и того же вещества из разных растворителей обратно пропорционально его растворимости в них. Например отношение поглощения иода углем в сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде равно 4,5 2 1, а отношение растворимостей в них равно 1 1,8 4,8. Замечается также некоторый параллелизм между ростом поверхностного натяжения растворителя и ростом поглощения, что также можно поставить в связь с поверхностной активностью. [c.350] В большинстве случаев жидкости адсорбируются тем лучше, чем меньше поверхностное натяжение на границе их с поглотителем. Оно очень велико на границе угля с водой, поэтому из водных растворов уголь почти не поглощает воды, но хорошо поглощает растворенные в ней вещества. Наоборот, из растворов в органических растворителях растворенные вещества поглощаются плохо. Для силикагеля, с малой величиной поверхностного натяжения на границе с водой, соотношения обратные. К этим зависимостям мы еще вернемся ниже, при рассмотрении явлений смачивания. [c.350] Из смеси растворенных веществ поглощается преимущественно то, которое имеет наибольшую поверхностную активность на границе раздела. Обычно поглощение из смеси меньше, чем для каждого поглощаемого вещества в отдельности, но в некоторых случаях наблюдается увеличение поглощения. [c.350] Более активный компонент раствора вытесняет venee активный из поглотителя. Этим объясняются явления отравления адсорбирующей поверхности. Например из водного раствора щавелевой кислоты концентрации 0,0857 / уголь поглощает 1,25 миллимоля на 1 г, но прибавление бензойной кислоты в концентрации всего лишь 0,0С4 N уменьшает поглощение щавелевой кислоты до 0,18 миллимоля щавелевая кислота вытесняется бензойной кислотой из угля. Б некоторых случаях при росте концентрации растворитель начинает вытеснять иа поглотителя поглошенное вещество, и тогда изотерма последнего, пройдя через максимум, начинает падать. [c.350] Адсорбция замедлена также в случае, если она осложнена последующим растворением в толще поглотителя или химическими реакциями. В этих случаях десорбция сильно замедлена по сравнению с адсорбцией. [c.351] Поглощение одного из ионов в значительно большем количестве, чем другого, вело бы к накоплению огромных электрических зарядов в растворе, и поэтому оно должно компенсироваться эквивалентным переходом других ионов из поглотителя в раствор или образованием их от взаимодействия с растворителем. В первом, наиболее простом случае, мы встречаемся с обменной адсорбцией, часто наблюдаемой на разнообразных поглотителях. Типичными примерами могут служить пер-мутиты, поглощающие из водных растворов преимущественно Са++ и Mg++, отдавая в раствор свои Na+. Этот процесс обратим при обработке концентрированными растворами Na l последние вытесняют ионы кальция и магния обратно в раствор (см. ниже об очистке воды). Также уголь, содержащий золу,, обнаруживает обменную адсорбцию, причем он посылает в раствор ионы солей золы в количестве, эквивалентном количеству поглощенных из раствора ионов. [c.351] Щелочные поглотители обмениваются анионами с раствором, и поэтому они окрашиваются кислыми красками, где носителем окраски является анион. Наоборот, кислые поглотители обмениваются катионами с раствором и окрашиваются щелочными красками, где носителем окраски является катион. Этим различием широко пользуются в текстильном деле, а также при диференциальной окраске животных и растительных тканей в гистологии. С химическими процессами на поглотителях тесно связано травление тканей перед их окраской, что облегчает адсорбцию тех или других красителей. [c.352] Насколько сильно влияют на поглощение примеси к поглотителю, можно видеть из такого примера иодистое серебро хорошо поглощает иод из раствора, если оно содержало примесь NO3 от избытка осадителя (AgNOj), и почти не поглощает в чистом виде. В присутствии избытка анионов галоидные соли серебра поглощают желтый недиссоциированный флюоресцеин, а в присутствии избытка Ag+ они поглощают его розовый анион. Переход цвета настолько резок, что флюоресцеин может служить прекрасным индикатором при титровании хлоридов азотнокислым серебром. Ряд таких адсорбционных индикаторов для титрования методом осаждения был предложен Фаянсом и его сотрудниками (1923— 1927). Дальнейшим изучением их занималась Бурщтейн (1927) и др. [c.352] Вернуться к основной статье