ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимолекуляриая адсорбция из "Физическая химия" Рассмотрим адсорбцию на однородной поверхности и будем учитывать при этом энергию взаимодействия адсорбированных молекул. Другими словами, сохраним первые два положения лангмюровской картины и откажемся от третьего. Очевидно, дто в этом случае теплота адсорбции будет включать взаимодействие не только молекулы адсорбата с адсорбентом, но и адсорбированных молекул. [c.391] ХП1 было показано, что ,. [c.392] Таким образом,. теплота адсорбции должна лииейно меняться по мере заполнения, т. е. С = Со+рГ, где р — постоянная. [c.392] На рис. ХУ.З показано решение уравнения. (XV.10) для случая значительного притяжения. [c.392] как и в области убывания адсорбции (ранее активности) с ростом концентрации, система является лабильной. Реально процесс должен осуществляться по кривой, представленной жирной линией. [c.393] Таким образом, при некоторой концентрации должен произойти скачок в адсорбции. Этот скачок, вызванный взаимодействием адсорбированных молекул, должен бить трактован как двумерная конденсация — превращение двумерного газа в двумерную жидкость. Опыт подтвердил наличие таких скачков для ряда случаев, в частности для адсорбции паров металлов на кварце. [c.393] Теплота адсорбции ири наличии притяжения адсорбированных молекул растет, а в случае отталкивания уменьшается линейно с ростом заполнения. [c.393] Таким образом, отталкивание в этом отношении дает тот же результат, что и однородно-неоднородная поверхность. Сходство не ограничивается этим. Оказывается, что при средних заполнениях уравнение (XV. 10) также переходит в логарифмическую изотерму. Таким образом, на основе изучения термического уравнения адсорбции очень трудно отделить эффект неоднородности от эффекта, вызываемого отталкиванием адсорбированных молекул. [c.393] Мы сохраняли до сих пор первое положение теории Лангмюра н, следовательно, трактовали различные модели мономолекулярного слоя. Однако у большинства технических адсорбентов адсорбция не ограничивается первым слоем. С этим столкнулись при получении важной характеристики адсорбентов — их поверхности. [c.393] Однако определение поверхностей различных гелей, оксидов, катализаторов не могло быть проведено по этому методу, так как оказалось, что у этих адсорбентов изотерма обычно имеет вид, изображенный на рис. ХУ.4. [c.394] Примем далее, что теплота адсорбции во всех слоях (кроме первого) одинакова. Равновесие при данной концентрации и температуре уже пе будет характеризоваться одним значением доли занятых мест, так как над некоторым местом будет одна молекула, над другим—две (по вертикали) и т. д. Обозначим через 0, долю мест в /-том слое над поверхностью адсорбента. [c.395] Таким образом, для расчета Г надо знать все значения 0,. Мы определим их на основе того же рассмотрения динамического равновесия, которое привело нас к изотерме Лангмюра. [c.395] Первый слой может возникать из незанятых мест в результате адсорбции или из мест с двумя молекулами в результате десорбции. [c.395] Левая часть этого равенства, как и в выводе уравнения Лангмюра, соответствует скорости возникновения, а правая — исчезновения монослоя. [c.395] Так как, согласно сформулированному предположении , второй слой ие отличается от высших, то для третьего слоя 1 02 = 203, а для 1-того слоя / 1С0г- =/ 20 . [c.395] Мы видим, что при с —1/6Т- -оо. Бесконечная величина адсорбированного количества вещества может быть только при. конденсации. Следовательно, 1/Ь =Сн, где с — концентрация насыщенного пара. [c.396] Если с/сн 1, то уравнение (ХУ.15) переходит в уравнение Лангмюра. [c.396] Уравнение БЭТ (см. рис. ХУ.4) широко используется для определения поверхности адсорбента. Для этого из сравнения результатов опыта с уравнением (XV.15) определяют величину 2. Затем рассчитывают поверхность по формуле (XV.И). [c.396] Вернуться к основной статье