Мономолекулярные слои, методы

Количество адсорбированного азота зависит от его парциального давления, которое составляет 600 или 800 мм рт. ст. По-этому методу определяется количество азота, требующееся для образования мономолекулярного слоя. По уравнению, предложенному авторами, можно рассчитать величину поверхности, занимаемой одной адсорбированной молекулой. Уравнение БЭТ (Брунауэра, Эммета, Теллера) приводится в задаче VII-1 (см. стр. 233). [c.309]

Методы определения площади поверхности доступны наиболее простая методика заключается в определении количества газа (обычно азота), необходимого для образования мономолекулярного слоя на адсорбенте [14]. Обычно большая площадь поверхности адсорбирует и большее количество вещества, однако площадь поверхности, доступная молекуле азота, не обязательно может быть доступна большим молекулам, потому что некоторые поры, достаточно большие, чтобы позволить пройти молекуле азота, могут быть слишком малы для некоторых органических молекул, находящихся в нефти. [c.263]

Удельная поверхность катализаторов. Существует множество методов определения величины удельной поверхности, т. е. поверхности, отнесенной к единице массы твердого тела. Наиболее распространенным является адсорбционный метод. При этом чаще всего исходят из определения объема адсорбированного газа Ут (в моль/кг), образующего на измеряемом теле мономолекулярный слой. Если это количество известно, удельная поверхность 5уд может быть вычислена по формуле [c.372]

Исследования поверхностных мономолекулярных слоев нерастворимых и труднорастворимых веществ путем измерения поверхностного натяжения. Эти исследования образуют целую область физической химии поверхностей и до сих пор сохранили свое значение. В последнее время этот метод используется при изучении высокомолекулярных веществ типа белков. Мы не будем приводить здесь полученные результаты, а рассмотрим только некоторые более простые случаи, чтобы дать представление о направлении и значении таких исследований. Подробную информацию об этом читатель найдет в уже цитированных книгах [2, 3], а также в [8]. [c.126]

Предпосылки теории Ленгмюра обычно не выполняются на опыте. Реальные изотермы адсорбции, как правило, отличаются от изотерм Ленгмюра. Однако при теоретическом анализе реальных изотерм всегда используют развитые выше методы, но при этом учитывают те причины, которыми обусловлены наблюдаемые отклонения. Изотермы адсорбции но виду весьма разнообразны прямые, выпуклые или вогнутые кривые. Они могут иметь или не иметь предел насыщения. Они могут иметь одно или два плато — области, для которых величина адсорбции в некоторых пределах не зависит от концентрации. Адсорбция может протекать в пределах одного слоя молекул или при адсорбции могут возникать полимолекулярные слои. В этом параграфе рассмотрены только те случаи, когда адсорбция ограничена областью мономолекулярного слоя, прилегающего к поверхности адсорбента. [c.165]

Так, если 1 м масла растекается в пленку толщиной 25 А, то площадь пленки составляет 1/25-10 ° = 4-10 м , или 400 квадратных километров Эти цифры вполне соответствуют реальным величинам . Не входя в подробное рассмотрение истории исследования поверхностных пленок, отметим лишь важнейшие этапы — количественные исследования лорда Рэлея, показавшие, что а уменьшается при образовании пленки, и позволившие ему в конце XIX в. сформулировать представление о мономолекулярной слое на поверхности воды. Следует отметить также работы Лэнгмюра (начало XX в.), который впервые исследовал пленки индивидуальных химических веществ и разработал метод прямого измерения давления пленок. [c.97]

Не входя в подробное рассмотрение истории исследования поверхностных пленок, отметим лишь важнейшие этапы —труды лорда Рэлея, показавшие, что а уменьшается при образовании пленки, и позволившие ему в конце XIX в. сформулировать представление о мономолекулярном слое на поверхности воды, а также работы Ленгмюра (начало XX в.), который впервые исследовал пленки индивидуальных химических веществ и разработал метод прямого измерения давления пленок. [c.99]

Классический метод изучения адсорбции заключается в установлении зависимости между количеством адсорбированного газа, температурой и давлением. Обычно при исследовании адсорбции поддерживают постоянную температуру и по форме полученных изотерм V (р) судят о характере адсорбции. Существует несколько типов изотерм две из них приведены на рис. 191, в. Изотерма типа I — изотерма адсорбции Лэнгмюра с насыщением, соответствующим образованию мономолекулярного слоя на поверхности изотерма типа II соответствует многослойной адсорбции, она характерна для физической адсорбции паров и т. д. Другие типы изотерм встречаются реже. [c.466]

Метод основан на том, что сажевые частицы, находясь во взвешенном состоянии в водной суспензии, могут адсорбировать на всей своей поверхности в виде мономолекулярного слоя фенол из его водного раствора. [c.228]

В настоящее время приведено сравнительно мало исследований метода катодного восстановления. По этой причине при практическом использовании этого метода не ясны еще критерии определения таких условий, как раствор или плотность тока. Следовательно, во многих случаях нет уверенности и в надежности результатов измерений. Однако из-за того, что электродный потенциал чувствителен к состоянию поверхности, этот метод измерения обладает высокой чувствительностью, позволяющей производить измерения даже в поверхностных пленках с мономолекулярным слоем. [c.196]

Физические методы исследования показывают, что на поверх-но сти монокристалла льда находится жидкоподобный слой толщиной несколько нанометров (т. е. до 10 мономолекулярных слоев). Диффузионная подвижность молекул воды (характерная для жидкой воды) вымораживается лишь при температуре ниже —30 °С [26]. Поэтому экспериментально мы сможем изучить лишь испарение этой жидкой воды, находящейся на подложке льда, а следующие структурно-регулярные слои льда при этом будут превращаться в жидкоподобный слой. [c.19]

Все эти производные легкодоступны, поскольку используемые си-ланы являются коммерческими продуктами. Синтетический метод был исследован очень подробно, и обычно вносимые в него изменения весьма незначительны. Однако относительная важность некоторых определенных этапов синтеза, таких как предварительная кислотная обработка модифицируемого силикагеля или силанизация в строго безводных условиях, выяснена недостаточно. Так, существует мнение, что обработка силикагеля кипящей соляной кислотой приводит к разрыву силоксановых связей и создает дополнительное количество свободных силанольных групп, участвующих в модификации. Безводные условия считаются необходимыми для образования мономолекулярного слоя модификатора на поверхности силикагеля вместо адсор- [c.249]

Уменьшение адсорбции азота, криптона и других адсорбатов на единицу поверхности модифицированных адсорбентов [363, 339] указывает, что принятое ранее при расчете удельных поверхностей адсорбентов допущение о постоянстве молекулярных площадок адсорбата является неверным. На таких адсорбентах не размеры молекулы адсорбата определяют величину молекулярной площадки, а топография самой химической поверхности адсорбента становится определяющим фактором. Молекулярные площадки существенно возрастают по мере замещения ОН-групп на атомы фтора или органические радикалы. Так как удельная поверхность 5 = Ыа, ( 1о при модифицировании мало изменяется, а адсорбция а ,, соответствующая покрытию мономолекулярным слоем, уменьшается, то формальным следствием этого является резкое возрастание молекулярных площадок соо адсорбата. Следовательно, можно говорить лишь о формальном применении уравнения изотермы адсорбции БЭТ для модифицированных адсорбентов. Определение удельной поверхности модифицированных адсорбентов методом БЭТ, даже по адсорбции азота или благородных газов, не является надежным из-за незнания величин молекулярных площадок, которые зависят от природы поверхности. [c.172]

В то же время все трудности определения удельной поверхности адсорбентов по величине а , связанные с выбором размера площадки, занимаемой молекулой в насыщенном мономолекулярном слое, остаются одинаковыми как для рассматриваемого термодинамического метода, так и для метода БЭТ. [c.140]

Шай и Надь [187], исходя из представления о том, что при адсорбции из растворов на поверхности адсорбента образуется мономолекулярный слой адсорбирующегося компонента, предложили метод определения удельной поверхности из изотерм относительной адсорбции жидких смесей на поверхности раздела твердое тело — жидкость. Экспериментальная проверка этого представления показала хорошие результаты на поверхности раздела как твердое тело — жидкость, так и жидкость — пар. Это подтверждает далеко идущую аналогию в свойствах обоих типов разделяющей поверхности. Шай и Надь установили пять основных типов изотермы относительной адсорбции, существующих на поверхности раздела как жидкость — пар, так и твердое тело — двухкомпонентная жидкость (разумеется, если молекулярная адсорбция не осложнена хемосорбцией или значительной ассоциацией молекул). [c.99]

Винклер [1931 исследовал состояние мономолекулярного слоя воды, адсорбированного порошкообразным оксидом алюминия, методом релаксационного ЯМР. Автор полагает, что различие характера адсорбированной воды обусловливается наличием макро-и микропор в оксиде алюминия и заторможенной подвижностью молекул воды в первом мономолекулярном слое. [c.480]

Методы теоретического анализа экспериментальных данных по адсорбционным и капиллярным явлениям разделяются на две группы. К первой группе принадлежат те из них, которые позволяют определить количество адсорбированного веш ества для единицы массы адсорбента, необходимое для образования сплошного мономолекулярного слоя, или так называемой емкости монослоя. Вычисление удельной поверхности требует допущения о площади, занимаемой молекулой в сплошном мономолекулярном слое, т. е. о величине молекулярной площадки . Методы второй группы непосредственно приводят к определению удельной поверхности адсорбентов. [c.254]

Первый подход Эммета и Брунауера [13] к оценке был основан только на общих соображениях о полимолекулярной физической адсорбции. Характеристическая точка В перехода крутого начального участка кривой изотермы низкотемпературной адсорбции азота в более пологий, почти прямолинейный участок, была истолкована как образование сплошного мономолекулярного слоя. Основанием для этого являлось предположение о том, что энергия адсорбции для первого мономолекулярного слоя существенно больше энергии адсорбции для последующих адсорбционных слоев. В этом полуэмпирическом подходе заключалось основное решение. Все дальнейшее развитие метода по существу свелось к более точному определению положения точки В. [c.254]

О методе расчета молекулярного веса но кривым зависимости яА — я см. сборник Мономолекулярные слои , ИЛ, 1956, стр. 28.— Прим. ред. [c.277]

Кондуктометрический метод позволяет определять размеры частиц с помощью счетчика Коултера по величине электрических зарядов, переносимых твердыми частицами суспензии от одного электрода к другому Для определения удельной поверхности используют адсорбционные и кинетические методы Адсорбционные методы основаны на определении объема или массы вещества, адсорбированного иа поверхности и образующего мономолекулярный слой В качестве адсорбатов используются газы, жидкости и твердые вещества Наибольшее распространение получили газоадсорбционный метод и метод адсорбции поверхностно-активных ве ществ из растворов [c.243]

Один из наиболее простых методов повышения адгезии полиэтилена к металлу состоит в нанесении на поверхность металла мономолекулярного слоя жирной кислоты [96—98]. Для этого пользуются широко известным методом Лэнгмюра — Блоджет. Мономолекулярные слои дифильных веш еств можно наносить иа поверхность и механохимическим способом, заключаюш,имся в полировке поверхности металлов пастами на основе соответ-ствуюш их дифильных веш еств и абразивного порошка. Бо.лее простой способ нанесения мономолекулярных слоев на поверхность металла заключается в применении растворов дифильных веществ. Например, можно нанести слои стеариновой или олеиновой кислот, окуная образцы в растворы этих кислот [99, 119, 138]. [c.378]

Пфейффер и Сааль [3], использовавшие этот метод, приводят для асфальтенов различного происхождения значения молекулярных весов, равные 80 ООО, 110 ООО и 140 ООО. Вероятно, этим исследователям не удалось получить истинно мономолекулярных слоев асфальтенов, п расчеты пх привели к ошибочным выводадь Во всяком случае, за истекшие с тех пор 18 лет эти данные не подтвердились, еслп не считать одпого упоминания об опытах по изучению скорости диффузпп асфальтенов в растворах, результаты которых позволяют предполагать, что величины молекулярных весов асфальтенов, по крайней мере, столь же высокие, как у Пфейффера и Сааля [3]. Воздшжно, основную роль здесь играют крупные образования, возникающие в результате ассоциации молекул асфальтенов. [c.507]

Для исследования состава поверхностных слоев, определения функциональных групп на поверхности, межатомных и межмоле-кулярных связей широко используются традиционные оптические методы спектроскопия (инфракрасная, ультрафиолетовая, комбинационного рассеяния), рентгенография, электронография и др. Их применение для таких исследований отличается специфическими способами приготовления испытуемых образцов, поскольку информация должна поступать из очень тонкой области системы, тол-щиной порядка нескольких моноатомных или мономолекулярных слоев. Названные методы исследования достаточно подробно из лагаются в курсах физики и физической химии. [c.246]

Зная общее количество ПАВ, необходимое для образования насыщенного мономолекулярного слоя на поверхности полимерных ч.зстиц, т. е. (Л, -(-Лад), можно рассчитать также удельную поверхность латекса 5уд. Для этого независимым методом находят величину sq. Значение 5уд вычисляют по формуле [c.144]

Метод Ленгмюра — Адама лишен этих недостатков. Он применим для поверхностей раздела воздух — жидкость. Длинную узкую кювету с плоскими парафинированными краями наполняют до краев маслом или водой. Эмульгатор наносят на поверхность с помощью шприца-микрометра, и образующийся мономолекулярный слой сжи-лшют подвижным парафинированным предметным стеклом (рис.П1.30). При уменьшении площади пленки сила действует на легкий дюралюминиевый поплавок. Чтобы молекулы пленки не проникали за поплавок, к нему одним концом присоединяют шелковую нить, другой конец которой лежит на поверхности кюветы. Сила, действующая на поплавок, слегка его смещает. Это передвижение определяют с помощью устройства лампа — зеркало — шкала. Смещение поплавка на 1 мм дает регистрирующееся отклонение зайчика на 20 см. [c.183]

Сущность метода состоит в том, что на поверхность воды наносят каплю испытуемой жидкости, которая растекаётся по водной поверхности и образует мономолекулярный слой. Барьер X—X свободно передвигается по поверхности, а поплавок А—А связан с крутильной нитью динамометра. Свободно передвигающийся барьер позволяет увеличивать или уменьщать поверхность пленки, в то время [ ак стрелка динамометра позволяет измерять усилие, возникающее в крутильном устройстве в [c.61]

Однако представление о каком-то особом сродстве полимеров к растворителям не имеет достаточных оснований. Еще в 1932 г. Маринеско, определяя количество воды, энергетически связываемой крахмалом, путем сравнения значений диэлектрической проницаемости раствора со значениями диэлектрических проницаемостей его компонентов получил данные, указывающие, что это количество воды незначительно и приблизительно соответствует образованию мономолекулярного слоя. А. В. Думанский, а также С. М. Липатов в результате калориметрических исследований пришли к такому же выводу Наконец, к аналогичным выводам прищел и А. Г. Пасынский, определявший сольватацию по сжимаемой части растворителя. Этот метод основан на том, что в сольватной оболочке растворитель находится под большим внутренним давлением сжимаемость он определял по скорости распространения ультразвука в растворах. Ниже приведены обобщенные результаты исследований А. Г. Пасынского по гидратации различных полярных групп ряда органических соединений [c.433]

Рис. 10.10. Изотерма поверхностного избытка (Г) в растворах поверхностно-активного вещества. Структура поверхностного слоя а — чистый растворитель б — ненасыщенный мономолекулярный слой ПАВ в — насыщенный мономолекулярный слой ПАВ. ный уголь и силикагель. Поглощающая способность угля подмечена еще в ХУП веке. Однако лишь в 1915 г. Н. Д. Зелинский разработал способ получения активных углей, предложив их в качестве универсальных поглотителей отравляющих веществ, и совместно с Э. Л. Кумантом сконструировал угольный противогаз с резиновой маской. Один из первых способон активирования древесного угля состоял в обработке его перегретым паром для удаления смолистых веществ, образующихся при сухой перегонке древесины и заполняющих поры в обычном угле. Современные методы получения и т .следования активных углей в нашей стране разработаны М. М. Дз бининым. Удельная поверхность активных углей достигает 1000 на грамм. Активный уголь является гидрофобным адсорбентом, плохо поглощает пары воды и очень хорошо — углеводороды.

Мономолекулярные слои. Выше указывалось, что растекание приводит к образованию очень тонких слоев масла на поверхности воды. Это явление было известно давно, им интересовался еще Б. Франклин в ХУП1 в. А. Покельс (1890) предложила метод исследования слоев на поверхности воды, который можно считать двумерной аналогией поршня. Покельс наносила на поверхность воды каплю масла и образующий слон сжимала парафинированным бу- [c.38]

Следует подчеркнуть, что в данном случае понятие поверхность, или эффективная поверхность, весьма условно. Так, ее величина зависит от структуры смачиваемой фазы и природы ее поверхности, а также от природы смачиваюш,ей среды. При смачивании водой определяемая величина поверхности зависит от количества атомов с большой электроотрицательностью на единице этой поверхности. Чтобы определить истинное значение удельной поверхности, необходимо предположить, что вода, присоединяясь, образует мономолекулярный слой, и знать плотность заполнения поверхности молекулами воды. Некоторые сведения об этом можно получить, определяя плотность связанной воды, например, измерениями диэлектрической постоянной или по методу Брунауэра, Эммета и Теллера для определения эффективной поверхности по объему пара или газа, который соответствует покрытию поверхности 1 г адсорбента мономолекулярным слоем. [c.113]

Переход от адсорбции (избытка) к концентрации вещества в поверхностном слое, отражаемый формулами (11.2) и (II.3), открывает определенную возможность более наглядно рассматривать свойства мономолекулярных слоев, сопосгавляя их со свойствами обычных макроско1шческих фаз. Описание поверхностных слоев как особой фазы с приложением к ней методов обычной объемной термодинамики лежит в основе [c.55]

Вещество высоко дисперсных материалов, размеры элементов структуры у которых меньше удвоенной толщины переходных межфазовых слоев, находится в межфазовом состоянии. Именно к таким материалам принадлежат угли. Все их вещество пронизано молекулярными порами. Поэтому для углей представление о покрытии поверхности мономолекулярным слоем сорбированных молекул в общем случае не применимо. Специальные условия для такого покрытия, когда молекулы газа не проникают в молекулярные поры, пытаются создать в методе БЭТ (Брунауер, Эммет и Теллор, 1936). [c.33]

К третьей группе методов Д. а. относятся, во-первых, все методы седиментационного анализа. Эти методы основаны, напр., на регистрации кинетики накопления массы осадка (седиментометр Фигуровского позволяет определять размеры частиц от 1 до 500 мкм) или изменения оптич. плотности суспензии. Применение центрифуг позволяет снизить предел измерения до 0,1 мкм (с помощью ультрацентрифуг можно измерять даже размеры крупных молекул, т.е. 1-100 нм). Во-вторых, широко используют разнообразные методы рассеяния малыми частицами света (см. Нефелометрия и турбидиметрия), в т. ч. методы неупругого рассеяния, а также рассеяния рентгеновских лучей, нейтронов и т.п. В-третьих, для определения уд. пов-сти применяют адсорбц. методы, в к-рых измеряют кол-во ад-сорбир. в-ва в мономолекулярном слое. Наиб, распростраиен метод низкотемпературной газовой адсорбции с азотом в качестве адсорбата (реже аргоном или криптоном). Уд. пов-сть высокодисперсной твердой фазы часто определяют методом адсорбции из р-ра. Адсорбатом при этом служат красители, ПАВ или др. в-ва, малые изменения концентрации к-рых легко определяются с достаточно высокой точностью. [c.78]

Поверхностные и капиллярные явления, включая изучение поверхностных сил, термодинамич. и кинетич. закономерностей адсорбции и смачивания, св-в адсорбц. слоев, закономерностей и механизмов действия ПАВ на разл. межфазных пов-стях. Молекулярно-статистич. рассмотрение поверхностных явлений (включая использование методов молекулярной динамики) ведется в контакте с соответствующими разделами мол. физики. Эксперим. исследование поверхностных явлений на легкоподвижных пов-стях жидкость-пар и жидкость-жидкость проводится преим. тензометрич. методами (изучение концентрац. зависимости поверхиостного натяжения р-ров) или с помощью весов Ленгмюра в сочетании с оптич., электрич. и реологич. методами (см. Мономолекулярный слой). [c.434]

Следует с самого начала подчеркнуть, что независимо от материала подложки, на которой осаждается мономерный кремнезем, после того как завершена адсорбция мономолекулярного слоя кремнезема, дальнейшее отложение всегда происходит на уже сформировавшейся кремнеземной поверхности. Следовательно, очевидно, что с самого начала подложка должна быть восприимчива к осаждению мономерного кремнезема при значениях pH 8—10, когда процесс осаждения становится возможным. Ясно, что гидрофобные поверхности не восприимчивы к осаждению мономерного кремнезема и их следует превратить в гидрофильные за счет адсорбции поверхностно-активного вещества катионного типа или соответствующего полимера или каким-либо иным способом. Отрицательно заряженные поверхности (например, ионообменных пленок анионного типа, карбо-ксиметилцеллюлозы или полимеров, имеющих окисленную — карбоксилированную — поверхность) не восприимчивы к осаждению. Однако с помощью хорошо известных методов, применяемых для подготовки поверхностей к осаждению металлов, например обработкой раствором дихлорида олова, могут быть приготовлены поверхности, восприимчивые к осаждению кремнезема. Можно также применить обработку протравами — многоосновными солями металлов, например железа или алюминия, которые, как известно, изменяют заряд отрицательно заряженных поверхностей на противоположный (положительный). [c.120]

Метод Крэнстона и Инкли. Крэнстон и Инкли (39), используя известную толщину пленки t адсорбированного азота на внутренних стенках пор наряду с заполнением пор азотом по механизму, описываемому уравнением Кельвина, разработали метод расчета объема и размеров пор из десорбционной или адсорбционной ветвей изотермы. Расчет ведется на участке изотермы выше р/ро>0,3, где уже имеется адсорбированный по крайней мере мономолекулярный слой азота. [c.677]

Определение липотропной активности проводили капельным методом, в основу которого был положен способ определения липазной активности в мономолекулярном слое [108]. [c.324]

Можно, однако, приготоаить так назыааемые сухие бислойные мембраны, не содержащие органического растворителя, путем механического приведения в соприкосновение двух мономолекулярных слоев, образуемых липидом на границе раздела вода — воздух. Этот способ впервые был предложен японскими исследователями (М. Такаги и сотр., 1965) и впоследствии был усовершенствован М. Монталом (1972—1974). Важным преимуществом метода формирования БЛМ по М. Монталу является возможность получения асимметричных мембран из исходных монослоев разного липидного состава (рис. 300). [c.572]

Горг р (Сог г Э рт (1881—1954), голландский кимик. Обраэоаание получил Лейдене и Париже, с 1923 г.— профессор Лейденского университета. Основные работы посвящены коллоидной кимии. Изучал мономолекулярные слои жирных кислот й белков, разработал методы анализа белков. [c.581]

В соответствии с этим в задачу рассматриваемой здесь термодинамической теории, связанной с определенной моделью мономолекулярного слоя [уравнения (IV,5) и (IV,10)], входит использование этих уравнений для обработки экспериментальных данных и нахождения таких значений по крайней мере двух первых констант и a или констант (Д5Г + Д)/Д, 5а, AU ж D которые отражают взаимодействия адсорбат — адсорбент и соответственно парные взаимодействия адсорбат — адсорбат. Значения этих констант должны зависеть только от свойств адсорбционной системы (структуры и физических свойств решетки адсорбента и молекулы адсорбата) и от температуры. Находимые обработкой экспериментальных данных значения констант (илиСх) и АС/ практически не зависят от способа обработки этих даннмх. Определение остальных констант, учитывающих взаимодействия адсорбат — адсорбат, затрудняется из-за недостаточной точности экспериментальных данных. Однако практически при использовании уравнения (IV,5) с числом членов не менее 3—6 можно получить такие значения констант i и Сг, которые в пределах погрешности опытных данных и расчета методом наименьших квадратов с помощью ЭВМ не зависят ни от числа членов, ни от введенного в расчет интервала экспериментальных значений Г начинающегося с самых низких из охваченных измерениями заполнений и доходящего обычно до 50—75% от величины, соответствующей заполнению плотного монослоя). [c.159]