Адсорбция органических соединений

Хорошей иллюстрацией правила уравнивания полярностей является адсорбция органических соединений на углях. На рис. HI.17 представлена диаграмма избирательности адсорбции органических веществ из водных растворов на активном угле КАД. По осям координат представлены мольные доли адсорбирующихся компонентов без учета растворителя (воды), и поэтому получены зависимости, подобные уравнению (III. 97). Из этой диаграммы видно, что на активном угле КАД можно разделить анилин и нитроанилин, причем последний преимущественно остается в водной фазе (кривые 1а и 16). Анилин адсорбируется несколько хуже фенола, но их коэффициенты разделения небольшие. В результате избирательность адсорбции в системе фенол—анилин мала (кривые 2а и 26). Это объясняется тем, что полярности фенола и анилина близки и значительно меньше, чем полярность нитроанилина, который поэтому сильнее удерживается водной фа-< ЗОЙ и меньше — неполярной поверхностью активного угля. [c.155]

Адсорбция органических соединений на многостенных углеродных нанотрубках, полученных в дуговом разряде [c.85]

В первом разделе книги излагаются методы изучения и современные представления о строении границ раздела металлических или полупроводниковых электродов с ионными системами (растворами, расплавами), а также границы раствор — воздух. Значительное внимание уделено термодинамике поверхностных явлений на электродах, адсорбирующих водород и кислород, и современной теории адсорбции органических соединений на электродах. Во втором разделе подробно анализируются закономерности стадии подвода реагирующих частиц к поверхности электрода, методы изучения этой стадии и приводятся примеры использования явлений массопереноса при конструировании хемотронных устройств и новых источников тока. Третий раздел посвящен изложению закономерностей стадии переноса заряженных частиц через границу электрод — раствор и физических основ элементарного акта электрохимических реакций. При этом рассматриваются такие важные в теоретическом отношении вопросы, как роль работы выхода электрона и энергии сольватации ионов в электродной кинетике. Теории двойного слоя, массопереноса и элементарного акта, по образному выражению А. Н. Фрумкина, — те три кита , на которых базируется мощное и стройное здание кинетики электродных процессов. [c.3]

Было бы правильным при определении содержания механических примесей пользоваться небольшими фильтрами возможно меньшего диаметра, обладающими меньшей адсорбционной способностью, что дает возможность резко снизить привес фильтра от адсорбции органических соединений нефтепродуктов. [c.29]

Наоборот, последние лучше кислородных соединений адсорбируются активированным углем. Явления избирательной адсорбции органических соединений различными адсорбентами в настоящее время слабо изучены. [c.67]

Особого внимания заслуживают также многоэлектронные электрохимические процессы. Одновременный перенос п электронов при протекании таких процессов возможен, если образование промежуточных соединений при последовательном переносе электронов энергетически невыгодно. В противном случае ввиду резкого возрастания энергии реорганизации при одновременном переносе нескольких электронов более выгодным оказывается постадийное протекание процесса разряда. Таким образом, возникает необходимость обсуждения особенностей кинетики электрохимических реакций с последовательным переносом нескольких электронов. Значительный интерес представляют также электрохимические системы, в которых на поверхности электрода при постоянном потенциале возможно одновременное протекание нескольких параллельных электродных процессов. На ход электрохимических реакций влияют образование окисных слоев и адсорбция органических соединений на поверхности металла. [c.298]

В последнем разделе обсуждаются особенности других возможных стадий электродных процессов — химических и образования новой фазы, а также многостадийные и параллельные процессы и роль явлений пассивности и адсорбции органических соединений в электрохимической кинетике. В этом разделе отражены только самые основные особенности кинетики сложных процессов и приведено ограниченное число примеров практически важных электрохимических реакций. [c.3]

Описанная теория адсорбции органических соединений справедлива для идеально поляризуемых электродов (Hg, Bi, Pb, d, Sn и др.). В последние годы в связи с проблемой использования органических веществ в качестве электрохимического горючего топливных элементов большое внимание было уделено вопросам адсорбции органических молекул на платиновых металлах. [c.134]

Химически модифицированные электроды получают путем иммобилизации на какой-либо проводящей основе различных органических соединений, что позволяет создавать системы со специфическими адсорбционными и каталитическими свойствами, обусловленными в первую очередь функциональными группами органических веществ. Химически модифицированные электроды — один из примеров практического использования явления необратимой адсорбции органических соединений на -металлах. [c.301]

Адсорбция органических соединений на металлах группы платины оказывается более сложной. На платиновых металлах адсорбируются водород и кислород, которые могут конкурировать с органическим веществом за адсорбционные места. Поэтому наряду с электрическим полем на адсорбцию органических веществ на платиновых металлах [c.134]

Эта книга отличается прежде всего строгим и всесторонним изложением современных представлений о строении границы раздела электрод — раствор. В ней рассмотрены новые важные проблемы (например, термодинамика поверхностных явлений на металлах, адсорбирующих водород и кислород, современное понятие о заряде электрода, теория адсорбции органических соединений на электродах), которые еще не были отражены в учебной литературе. [c.3]

Адсорбция органических соединений на металлах группы платины оказывается более сложной. На платиновых металлах адсорбируются водород и кислород, которые могут конкурировать с органическим веществом за адсорбционные места. Поэтому наряду с электрическим полем на адсорбцию органических веществ на платиновых металлах должна оказывать влияние также адсорбция водорода и кислорода. [c.143]

На ход электрохимических реакций влияют образование окисных слоев и адсорбция органических соединений на поверхности металла. [c.312]

Метод измерения С, -кривых может быть применен для расчета адсорбции органических соединений на жидких и твердых электродах. Расчеты адсорбции проводятся с использованием соотношений (3.92) и (3.49). В случае жидких электродов при этом можно использовать ао, полученные в ходе электрокапиллярных. измерений. Однако для расчетов по уравнению (3.49) необходимо знание не абсолютных величин пограничного натяжения, а лишь их изменений, обусловленных изменением концентрации адсорбата. Поэтому для твердых электродов, когда невозможно измерить пограничное натяжение, вначале с точностью до константы интегрирования рассчитывают а.Я-кривую в растворе фона. Далее, а, -кривые в растворах, содержащих поверх-ностно-активное органическое вещество, строят таким образом, чтобы они совпадали с исходной кривой в области потенциалов, в которой сливаются соответствующие С.Я-кривые, вследствие отсутствия на поверхности электрода адсорбированных органических молекул. [c.179]

Рис. 3.10. Влияние концентрации с, температуры Т и числа углеродных атомов в молекуле Пс на форму кривых зависимости величин адсорбции органического соединения от потенциала

Строение двойного электрического слоя для металлов группы платины в водных растворах электролитов отличается тремя главными особенностями 1) участием в образовании двойного слоя наряду с ионами раствора н молекулами растворителя адсорбирующихся на поверхности электрода атомов водорода и кислорода 2) ярко выраженным образованием прочных хемосорбционных связей между поверхностью металла и адсорбирующимися ионами, в результате чего многие, ионы при адсорбции частично или даже полностью теряют свой заряд (это явление получило название хемосорбции с переносом заряда) 3) диссоциативным необратимым характером адсорбции органических соединений. [c.182]

Хотя в электрохимической литературе имеются отдельные работы, посвященные изучению адсорбции некоторых органических соединений на электродах из платины, железа, никеля, серебра и меди методом обеднения раствора адсорбатом, из-за указанных трудностей метод этот не нашел широкого применения. С другой стороны, возможность электроокисления или электровосстановления адсорбированных на электроде веществ, влияние адсорбции органических соединений на электрокапиллярное поведение электрода и на электрическую емкость двойного слоя явились основой специфических, применяемых лишь в электрохимии методов изучения адсорбции органических веществ. Наряду с методом радиоактивных индикаторов, а также с развивающимися в последние годы оптическими и спектроскопическими методами эти методы наиболее широко распространены в электрохимии. Принципы электрохимических методов изучения адсорбции органических веществ на электродах мы коротко и рассмотрим в данной главе. [c.7]

В заключение следует отметить, что метод радиоактивных индикаторов и метод электрохимического окисления (или восстановления) адсорбированного вещества применительно к изучению адсорбции органических соединений на электродах из платиновых металлов существенно дополняют друг друга. Полученная при сочетании этих методов ценная информация о закономерностях [c.32]

Закономерности адсорбции органических соединений на электродах из -металлов существенно отличаются от описанных выше для электродов из р-металлов. Сложный деструктивный характер хемосорбции органических веществ на платиновых металлах из газовой фазы был установлен достаточно давно и детально изучается в работах по катализу. В электрохимической литературе до начала 60-х годов трактовка всех экспериментальных результатов основывалась на предположении, что на платиновых металлах, как и на ртути, органические молекулы адсорбируются обратимо и без распада. Однако накопленный к настоящему времени большой экспериментальный материал, как уже отмечалось во введении, убедительно показывает, что на электродах из металлов группы платины адсорбция органических веществ в большинстве случаев сопровождается глубокими химическими превращениями, которые, как правило, необратимы. [c.86]

Теория адсорбции органических соединений Фрумкина — Дамаскина, связывающая форму С, -кри- [c.152]

На первом этапе изучения адсорбции органических соединений на платиновых металлах, когда предполагалось, что адсорбция обратима и подчиняется закономерностям, характерным для [c.285]

Сравнению с областью низких потенциалов. Некоторые из электрохимических реакций не имеют химических аналогов, другие оказываются предпочтительными перед соответствующими химическими реакциями, что определяет перспективность практического использования процессов в области высоких анодных потенциалов для препаративного, и промышленного синтеза. Количество исследованных при высоких анодных потенциалах реакций с участием органических соединений велико. Ниже рассмотрены лишь некоторые наиболее важные и общие закономерности в основном на примере процессов в водных растворах. Преимущественное внимание уделено роли адсорбции органических соединений в общем процессе их окисления при высоких анодных потенциалах. [c.288]

Достижения в развитии теории адсорбции органических соединений на электродах и успехи в разработке методов исследования и теории многостадийных процессов все шире применяются при подборе новых добавок для процессов электрокристаллизации, ингибиторов коррозии, при выяснении механизма электрохимических превращений органических веществ и создании новых процессов электросинтеза. В 1971 г. академик А. Н. Фрумкин охарактеризовал электросинтез органических соединений как однО из направлений, стоящих накануне нового подъема и подчеркнул, что на этом направлении дальнейшие успехи возможны только на основе всестороннего использования современных достижений теории . Развитие электрохимии органических соединений в последние годы полностью подтверждает эти слова. [c.304]

Прежде всего, требуют совершенствования методы изучения адсорбции органических соединений, как используемых в качестве добавок, так и, в особенности, участвуюш,их в электродном процессе. Например, предполагается, что в элементарном акте ряда электрокаталитических процессов участвуют адсорбированные частицы, которые по своему составу и энергетическим характеристикам отличаются от основной массы хемосорбированных частиц. Их природа пока не установлена из-за малости заполнения поверхности этими частицами. Большие перспективы и новые возможности для исследования адсорбции органических соединений открывают оптические методы, поскольку, являясь прямыми методами, они позволяют получить информацию о природе адсорбированных частиц и их ориентации на поверхности электрода. [c.305]

Важной задачей является выяснение закономерностей и развитие теории влияния поверхностно-активных органических веществ на электродные процессы в условиях роста электролитических осадков, а также выяснение закономерностей адсорбции органических соединений в неводных средах и влияния природы растворителя на электродные процессы. [c.305]

Развитие электрохимической кинетики стало возможным в значительной мере в результате успехов, достигнутых в познании строения границы раздела электрод — раствор. Теория двойного электрического слоя начала развиваться значительно раньше современного направления электрохимической кинетики и к моменту возникновения последнего достигла уже известного совершенства благодаря работам Г. Гельмгольца, Ж- Гуи, Д. Чапмена и О. Штерна. Фрумкин развил термодинамическую теорию поверхностных явлений на границе раздела фаз и теорию двойного слоя при адсорбции органических соединений (1919—1926) и ввел в электрохимию понятие о потенциале нулевого заряда двойного слоя, который является фундаментальной характеристикой металла (1928). В 1933 г. Фрумкин показал, что учет строения двойного слоя необходим для понимания кинетики электродных процессов, так как поле двойного слоя влияет на концентрацию реагирующего вещества у поверхности электрода и на энергию активации процесса. Так была установлена количественная взаимосвязь между двумя главными направлениями современной электрохимии и начался современный этап развития кинетики электродных процессов. [c.11]

В изложенной схеме не учитывается участие ионов раствора в оксидном слое. Такое участие становится ярко выраженным при высоких анодных потенциалах ,>1,6 В, где анодная оксидная пленка на платиновых металлах формируется с участием кислорода, ионов фона и продуктов их разряда, причем компоненты раствора включаются в пленку необратимо. Кислородные пленки на платине при потенциалах окисления выше 1,6 В включают в свой состав три формы хемосор-бированного кислорода, которые отличаются друг от друга кинетикой образования и восстановления, а также энергией связи с поверхностью. Характерно, что зависимость адсорбции анионов и катионов от потенциала в области высоких анодных потенциалов носит полиэкстре-мальный характер, и часто максимуму адсорбции катионов отвечает минимум адсорбции анионов и наоборот. На глубоко окисленных платиновых металлах обнаружена адсорбция органических соединений различных классов (Л. А. Миркинд, М. Я. Фиошин). [c.372]

В книге отдельно рассмотрены закономерности обратимой и необратимой адсорбции органических соединений на электродах и влияние обратимой адсорбции на две основные стадии электрохимической реакции — массопереноса и разряда-ионизации. Изложены закономерности электродных процессов, в которых органические вещества превращаются в новые соединения. Такие процессы, как правило, состоят из неско.льких электрохимических и химических стадий. Поэтому в одной из глав рассматриваются методы изучения многостадийных электродных процессов. Выяснение механизма многостадийных процессов требует использования как электрохимических, так и современных физических (ЭПР, ЯМР и др.) методов, которые позволяют регистрировать и исследовать нестабильные промежуточные частицы. [c.5]

Величина а может быть экспериментально получена только на жидких электродах. Это обстоятельство ограничивает применимость электрокапиллярного метода для изучения адсорбции органических веществ из их водных растворов электродами из ртути, галлия, а также из некоторых сплавов на основе этих металлов (амальгам и галлам). Тем не менее ртутный электрод является идеальным с точки зрения теории адсорбции органических соединений на электродах он имеет идеально гладкую и энергетически однородную поверхность, которая легко обновляется, а сама ртуть сравнительно просто очищается от различных примесей. Фундаментальные работы по изучению адсорбции органических веществ на ртутном электроде были выполнены электрокапилляр-ным методом еще в начале XX в. Ж- Гун и А. И. Фрумкиным. К настоящему времени на ртути изучена адсорбция многих сотен органических соединений. [c.17]

Другим перспективным методом изучения адсорбции органических соединений на электродах является метод модуляционной спектроскопии отражения (Дж. Фейнлейб, Р. М. Лазоренко-Ма-невич). Сущность этого метода заключается в следующем. Идеально плоский блестящий электрод освещается монохроматическим плоскополяризованным светом и одновременно поляризуется так же, как в импедансном методе [см. уравнение (1.17)]. В этих условиях отраженный свет содержит кроме постоянной составляющей R составляющую AR, которая периодически изменяется во времени с той же частотой ш, что и частота приложенного переменного напряжения. Отраженный свет поступает на фотоэлектронный умножитель, который трансформирует его в электрические сигналы, содержащие опять-таки постоянную и переменную составляющие, пропорциональные R и AR. Далее происходит параллельное усиление этих составляющих двумя независимыми усилителя.ми, причем коэффициент усиления AR приблизительно в 10 раз больше коэффициента усиления R. Наконец, оба усиленных сигнала поступают в смеситель, который сравнивает их и выдает сигнал, пропорциональный отношению AR/R. Отношение AR/R регистрируется в зависимости от среднего потенциала электрода ср при заданной длине волны монохроматического света (1) или в зависимости от Я, при ср= onst. [c.34]

Хемосорбция органических веществ на электродах из металлов группы платины приводит к существеиному изменению структуры двойного электрического слоя. Ввиду необратимости адсорбции органических соединений характер нх влияния на адсорбцию ионов в большой мере может определяться последовательностью адсорбционных процессов. Типичным примером в этом отношении являются данные по совместной адсорбции органических ча-стиц и Вг"-анионов на платиновом электроде в интервале Ег = = 0,0-ь0,6 В в системе 0,1 М СНзОН—0,01 н. КВг— н. Н2304. Установлено отсутствие влияния на величину адсорбции предварительно адсорбированных органических частиц иди анионов Вг" (исходные заполнения близки к предельным) последующего введения в раствор ионов Вг или метанола. Это обусловлено в [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология