Адсорбция гиббсовская

Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса. Гиббсовская адсорбция [c.35]

Уравнение (11.41) называют фундаментальным адсорбционным уравнением Гиббса. Поверхностный избыток адсорбата был отнесен Гиббсом к единице поверхности в предположении, что поверхностный слой не имеет объема. Чтобы получить выражение для гиббсовской адсорбции Г,-, обозначим Л общ — общее число молей вещества I в системе, с — равновесная объемная концентрация вещества г, V — объем фазы, 5 — межфазная поверхность. Тогда величина гиббсовской адсорбции выразится следующим образом [c.36]

На величину адсорбции из растворов влияют свойства адсорбента (химическая природа поверхности, размер пор), свойства раствора и составляющих его компонентов. Влияние природы поверхности адсорбента па адсорбцию иллюстрирует рис. XIX, 10. На нем представлены экспериментальные изотермы гиббсовской [c.535]

Введенная Гиббсом величина представляет избыток числа молей компонента г в объеме поверхностного слоя с площадью 3=1 по сравнению с числом его молей в том же объеме, если бы смежные фазы встречались у поверхности раздела без изменения их плотности. Эту величину мы будем называть абсолютной величиной гиббсовской адсорбции (часто ее называют короче—гиббсовской адсорбцией) или даже просто адсорбцией компонента / у данной поверхности. [c.468]

Рис. XIX, 10. Изотермы гиббсовской адсорбции бензола из раство-

При положительной адсорбции величина до/дс имеет отрицательный знак [см. уравнение (11.51)]. Чтобы знаки поверхностной активности и гиббсовской адсорбции совпадали, в уравнении (11.53) перед производной ставят знак минус. [c.40]

И ЖИДКОСТЬЮ, ЧТО связано с возможностью определения межфазного натяжения. Однако анализ этих уравнений позволяет иолучить общее представление изменения гиббсовской адсорбции компонентов от состава раствора. [c.148]

Гиббсовский избыток зависит от выбора положения разделяющей поверхности, относительно которой определяется величина ге [17]. В случае адсорбции твердыми телами в качестве разделяющей поверхности целесообразно выбрать поверхность твердого тела. Площадь этой поверхности А = шв, где т — масса адсорбента, а л — его удельная поверхность. Если величина 5 известна,- то для получения независимой от значения А величины адсорбции гиббсовский избыток и следует отнести к единице площади поверхности адсорбента. При этом получается величина адсорбции по Гиббсу [c.106]

Гиббсовская адсорбция из бинарных растворов [c.146]

При малых концентрациях компонента I в объемных фазах гиббсовская адсорбция Г (избыток) близка к поверхностной концентрации а (см. стр. 462), при больших концентрациях в объемных фазах Г,- отличается от (см. сноску к стр. 533). [c.468]

Подставив в это уравнение выражение для из формулы (XIX, 33) и выражение для (XIX, 35) или (XIX, 35а), получим уравнение изотермы гиббсовской адсорбции Г<2" =/з(- 2) в следующем виде [c.533]

При и при любых значениях x. гиббсовская адсорбция [c.533]

Экспериментально величину гиббсовской адсорбции определяют, измеряя обычно изменение концентрации, которое происходит в объемном растворе в результате адсорбции. Если общее число молей взятого для опыта раствора равно п, а мольная доля второго компонента до адсорбции составляет х< <й и при равновесии с адсорбентом x. , то [c.535]

Абсолютные значения концентрации фенола здесь невелики, поэтому гиббсовская адсорбция (избыток) Г близка к полной величине адсорбции л. [c.540]

При учете толщины /г и объема Уз поверхностного слоя (метод слоя конечной толщины ) гиббсовская адсорбция выразится уравнением [c.36]

Рис. III. 16. Изотермы гиббсовской адсорбции бензола из растворов в к-гексане на различных адсорбентах

Для гиббсовской адсорбции это выражение принимает вид [c.38]

Рис. II. 6. Зависимость поверхностного натяжения (а) и гиббсовской адсорбции (6) от концентрации водного раствора

Дифференциальное изменение энергии Гиббса при адсорбции можно получить дифференцированием уравнения (11.55) по величине гиббсовской адсорбции Га [c.42]

Чтобы связать величины гиббсовской адсорбции с концентрациями в растворе, используем уравнение Гиббса — Дюгема [c.147]

Рис. 1П. и. Зависимость гиббсовской адсорбции от состава бинарного раствора [c.148]

Мольные доли компонентов в поверхностном слое практически определить так же трудно, как и абсолютную величину адсорбции А. Наиболее простым является случай, когда один из компонентов адсорбируется значительно лучше другого, т. е. если можно принять величину адсорбции А равной величине гиббсовской адсорбции Г. Последняя, как уже упоминалось, экспериментально определяется по разности количества вещества в объеме до и после адсорбции [см. уравнения (11.43) пли (111.91)]. Если компоненты близки по адсорбционной способности, то для определения величины адсорбции А можно воспользоваться уравнением, связывающим величины Л и Г (111.92), и соотношением (111.97). Соотношение (1П.97) можно записать относительно величины адсорбции А, если учесть, что [c.152]

На адсорбцию из растворов существенно может влиять изменение температуры. Так как энтальпия смачивания отрицательна, то в соответствии с уравнением Вант-Гоффа сродство адсорбата к адсорбенту должно уменьшаться с повышением температуры, причем в бинарных растворах оно сильнее уменьшается для компонента, у которого больше отрицательная энтальпия смачивания (чистой адсорбции). Таким образом, с повышением температуры происходит выравнивание констант адсорбции компонентов и приближение константы обмена к единице, а величины гиббсовской адсорбции — к нулю. Закономерности адсорбции из растворов существенно меняются при изменении растворимости в зависимости от температуры. С увеличением растворимости уменьшается константа распределения (благодаря усилению взаимодействия с растворителем). Однако если с повышением температуры растворимость растет, то появляется возможность увеличения концентрации в равновесном растворе и соответственно на поверхности адсорбента. Изменение растворимости при изменении температуры может привести к расслаиванию в порах адсорбента — к капиллярному расслаиванию. [c.155]

Перейдем теперь к гиббсовской адсорбции Г , т. е. к избытку содержания компонента 2 в поверхностном слое по сравнению с содержанием его в равной порции объемного раствора. Для определения величины Гз можно сравнивать содержание компонента 2 в таких порциях поиерхностного и объемного раствора, которые равны по объему или по массе, или равны по суммарному ко иче-ству (числу молей) обоих компонентов. Примем последний способ сравнения и обозначим через Г(, < соответствующий избыток компонента 2 в поверхностном растворе. По этому определению для единицы поверхности [c.533]

Таким образом, с увеличением значения /(, т. е. с увеличением энергии адсорбции и с ростом значения 2, т. е. с ростом размеров адсорбирующихся (феи-мущестяенно молекул компонента 2, максимум изотермы гиббсовской адсорб" ции смещается а сторону меньших концентраций, т. е. изотерма подним.-.ется круче. [c.535]

На рис. XIX, 12 представлены изотермы адсорбции активированным углем ряда жирных кислот из водных растворов. Из рисунка видно, что по мере увеличения числа атомов углерода в молекулах жирных кислот максимум гиббсовской адсорбции смещается в сторону меньшнх концентраций [в соответствии с уравнением (XIX, 41а)]. [c.537]

В разбавленном растворе гиббсовская адсорбция растворителя очень мала, а его химический иотенциал меняется очень слабо при изменении концеитрацин растворенного вещества, т. е. d jii = О, Поэтому для разбавленного раствора последнее выражение примет следующий вид [c.39]

В адсорбционном уравнении Гиббса (11.51) влияние природы веществ на адсорбцию отражает производная dald . Эта производная определяет и знак гиббсовской адсорбции. Таким образом. [c.39]

Уравнение (11.53) показывает, что чем сильнее уменьшается поверхиостиое патяжение с увеличением концентрации адсорбируемого вещества, тем больше поверхностная активность этого вещества. Физический смысл поверхностной активности состоит в том, что она представляет силу, удерживающую вещество на поверхности и рассчитанную на единицу гиббсовской адсорбции. [c.40]

Поверхностная активность, как и гиббсовская адсорбция, может быть положительной и отрицательной. Абсолютное зпачеине и знак ее зависят от природы как адсорбируемого вещества, так и среды (растворителя). Если с увеличением концентрации вещества поверхностное натяжение на границе раздела фаз понижается, то такое вещество называют поверхностно-активным. Для таких веществ [c.40]

О, да1дс > о и г < О Отрицательная гиббсовская адсорбция Г <С О означает, что концентрация адсорбируемого вещества в объеме больше, чем в поверхностном слое. При увеличении концентрации поверхиостно-инак-тивного вещества в объеме его концентрация в поверхностном слое растет медленнее. В результате с ростом концентрации поверхно-стно-инактивного вещества в объеме растет отрицательная величина гиббсовской адсорбции. Эти зависимости наглядно иллюстрирует рис. 11.6, из которого видны различия между поверхностноактивным (масляная кислота) и поверхностно-инактивным (сульфат натрия) веществами, растворенными в воде, Если же в качестве [c.40]

Таким образом, зная зависимость величины гиббсовской адсорб-цни от химического потенциала адсорбата, можно рассчитать интегральное изменение энергии Гиббса в системе при адсорбции. Эта велпчтша, взятая с обратным знаком, называется интегральной работой адсорбции [c.42]

Типичные зависимости гиббсовской адсорбции от состава бинарного раствора представлены на рис. III. 14. В соответствии с уравнением (III.88) гиббсовская адсорбция компонента 2 при всех составах положительна,, если с увеличением его концентрации межфазное натяжение уменьшается. При этом условии зависимость Гз от состава раствора имеет максимум [кривая Г2 (1)].Этот максимум обусловлен главным образом тем, что величина адсорбции Г2 пропорциональна произведению Х Х2 —Х2=Х w = = 2/2, где /2 — коэффициент активности компонента 2), а максимум функции у = Х[Х2 = ( —Х2)х2 = Х2 — Х2 отвсчзет условию dy/dx = 1 — 2x2 = О, или Х = Х2 =0,5. Изменение величин о и f, входящих в уравнение (III. 88), с изменением состава раствора влияет на величину и положение максимума. [c.148]

Если компоненты бинарного раствора имеют близкие значения поверхностной активности, то возможно изменение знаков величии гиббсовской адсорбции с изменением состава раствора, что соответствует пересечению изотермы адсорбции с осью составов [кривая Гг (5)]. Точка пересечения отвечает такому состоянию системы, при котором одинаковы составы раствора и поверхностного слоя. Это значит, что компонеиты раствора не могут быть разделены с помощью данного адсорбента. Такое явление получило название адсорбционной азеотропии. Очевидно, что для компонента 1 зависимость Fi от л , будет симметрична зависимости Гг от Х2 относительно оси составов, так как при данном адсорбенте, если второй компонент поверхностно-активен ио отношению к первому, то первый — иоверхностно-ииактивеи по отношению ко второму. Кроме того, предполагается (сделано допущение), что приращение в иоверхностном слое одного компонента равно убыли другого компонента. [c.148]

Наглядную зависимость величины гиббсовской адсорбции от состава раствора можно получить, рассматривая баланс иерерасп-ределеиия комиоггентов между объемом и поверхностным слоем. Обозначим через По общее число молей в системе, из которых и моль в объеме и tis моль в иоверхностном слое, i моль компонента / и Пг моль компонента 2 в объеме после адсорбции н Ai и Лг моль соответственно компонентов 1 п 2, приходящихся иа едина [c.148]

Используя соотношения (III.90), запишем выражение для величи вы гиббсовской адсорбции компонента 2 (11.43), допустив, что поверхностный слой представляется математической плоскостью, совпадающей с физической границей раздела фаз. Именно этот гиббсовский избыток получают, когда величину адсорбции рассчитывают по разности количеств вещества в объеме до и после ад< сорбццц ] I [c.149]

Понятие иоверхностной активности было введено при анализе выражений для величины гиббсовской адсорбции. В данном разделе рассматриваются иоверхностио-актнвные вещества дифиль-иого строения, обладающие рядом специфических свойств, которые обусловили их широкое применение в различных областях народного хозяйства. Как уже упоминалось, такие специфические поверхностно-активные вещества получили сокращенное название ПАВ. [c.288]

Введение в электрохимическую кинетику 1983 (1983) -- [ c.18 , c.20 , c.29 , c.36 , c.38 , c.67 , c.68 , c.109 ]

Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы (1989) -- [ c.40 , c.174 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (1969) -- [ c.442 , c.501 , c.503 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (копия) (1970) -- [ c.442 , c.501 , c.503 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология