Изотерма адсорбции атомов водорода

В одной из последних работ Адамса и сотр. [13] при О и—78° были измерены изотермы хемосорбции водорода на платине. Плато на этих изотермах, соответствующее насыщению поверхности этим адсорбатом, достигалось при давлениях выше 0,1 мм рт. ст. даже при 0°. Из предельной адсорбции при 0° была вычислена средняя площадь хемосорбированной молекулы водорода она равна 22,4 А , поэтому, если принять, что одному атому водорода соответствует один атом платины, площадь центра одного атома металла составляет 11,2 А . Это значение согласуется с предположением о том, что в поверхности платиновой черни преобладает плоскость (ПО), при этом плотность атомов платины в этой плоскости равна 0,93 10 на 1 см . Из предельной адсорбции на платиновых катализаторах, нанесенных на носитель, нетрудно рассчитать удельную поверхность платины 5 = 2,04 м -г если для хемосорбированного атома водорода принять площадь равной 11,2 А . Эта удельная поверхность соответствует размеру частиц /8 = 34,4 А, если предположить, что кристаллиты имеют форму куба, все шесть сторон которого доступны для адсорбции. Уширение линий рентгенограмм дает размер кристаллитов / = 37,9 А, а электронная микроскопия приводит к значению а = 30,5 А. [c.292]

Изучалась адсорбция водорода, азота, окиси углерода, углекислого газа, метана, ацетилена, этана, пропилена, пропана и н-бутана древесным углем, полученным из кокосового ореха, при давлениях 0—15 ата и температурах 40—230°С [2]. На рис. 128 приведены изотермы адсорбции метана, этана и пропана таким углем, на рис. 129 — изотермы адсорбции этилена. Как видно из рисунков, метан и этан адсорбируются слабее этилена пропан до 120 С адсорбируется сильнее, чем этилен, при более высоких температурах— слабее. В работе [3] приводятся данные по адсорбционному равновесию для восьми низших углеводородов от метана до С4, на силикагеле и некоторых активированных углях при давлениях до 1 атм и температуре 25 °С. [c.143]

Для измерения изотерм адсорбции чистых газов в адсорбер из баллона через буферную емкость накачивали газ до давления 100—110 ат. После того как давление в адсорбере, регистрируемое образцовым манометром, установилось, газ из адсорбера медленно выпускался и скорость выходяш,его газа поддерживалась по реометру постоянной (300 см /мин). Точное количество газа определяли в мерном газометре, через определенные промежутки времеш одновременно замеряли количество выделенного газа и соответствующее равновесное давление. Остаток газа отдувался из адсорбера водородом при атмосферном давлении, причем состав выходящей смеси определяли газоанализатором по тепло- [c.155]

Первая серия опытов проводилась на угле Г-23 со смесью содержащей 85,5% водорода и 14,5% метана, при давлении 5, 10, 15, 20 ат и температуре 20°. На рис. 6а представлены изотермы адсорбции метана и водорода при адсорбции их из бинарной смеси. Из графика видно, что адсорбционная снособность по метан резко возрастает с увеличением давления, достигая 40 см /г при давлении 20 ат. Однако сравнение точек изотермы чистого метана (пунктирная кривая) и изотермы метана в присутствии водорода при равном парциальном давлении показывает, что присутствие водорода значительно снижает адсорбционную-способность. Адсорбционная способность в присутствии водорода составляет лишь 43—52% от сорбционной способности.. [c.159]

ЧТО углекислый газ при адсорбции на никеле диссоциирует на три статистически независимые части, т. е. полностью разлагается на три отдельных атома, при адсорбции на феррите меди распадается на две части и остается недиссоциированным при адсорбции на окиси железа. Изотермы адсорбции для этих трех адсорбентов показаны на рис. 7, где по одной оси отложены логарифмы количества адсорбированного газа, а по другой оси — логарифмы равновесных давлений. Частичная диссоциация на феррите меди представляет собой, повидимому, разложение молекулы на окись углерода и атом кислорода по схеме СО2 СО + О. Аналогичным способом было показано, что водород [15, 16], так же как и азот [27], диссоциирует на атомы на поверхности металлических катализаторов. [c.334]

Относительно этих значений р Гейровский делает следующие предположения. Восстановление ионов водорода до атомов (водо род в момент выделения) совершенно обратимо, но если этот процесс не катализируется, то объединение двух атомов в молекулу водорода происходит медленно. В отсутствие катализатора вновь образующийся атом водорода вначале соединяется с ионом водорода скорость этой реакции, таким образом,- зависит от концентрации водородных ионов вблизи электрода. Эти ионы Н разряжаются на электроде и превращаются в молекулы водорода. Последний адсорбируется на электроде и уменьшает величину свободной поверхности, к которой ионы могут подойти, оказывая этим влияние на скорость реакции. С помощью изотермы адсорбции Лангмюра Гейровский объяснил этот блокирующий эффект молекул водорода и вывел следующее уравнение [c.537]

Изотермы Грэма [ ] для адсорбции углекислого газа, метана и азота на угле при 10,8° вплоть до давлений в 32 ат, также, как и изотермы Бриггса и Купера[ ] для адсорбции азота и водорода на угле из кокосовых орехов при 15° вплоть до давлений в 100 ат совершенно не проявляют тенденции к достижению насыщения они напоминают изотермы рис. 115, снятые при 20°. [c.458]

Исследованы изотермы избыточной адсорбции метана, окиси углерода, азота и бинарных смесей этих газов с водородом на углях АГ-2 и Р-23 при температуре 20° и давлении до 100 ат. Присутствие водорода значительно снижает адсорбционную способность метана, окиси углерода и азота. [c.167]

В работе [67] недавно было показано, что скорость хемосорбции азота на железном катализаторе с одним промотором равна скорости синтеза при той же степени заполнения поверхности азотом. Скорость хемосорбцин во время синтеза измерялась гравиметрически и проводилось сопоставление со степенями заполнения поверхности, рассчитанными из изотерм адсорбции. Кроме того, было найдено, что скорость адсорбции оказывается меньшей в присутствии большего количества водорода. На основании работы [68] это наблюдение можно связать с тем, что на поверхности скорее образуется ЫН, а не N. Озаки, Тэйлор и Будар [68] сравнили скорости синтеза МНз и N03 на двух дважды промотированных железных катализаторах нормальной активности при давлении 1 ат и температурах 218—302°. Кинетические данные, полученные ими, указывают на то, что скорость-определяющей стадией является хемосорбция азота, а на поверхности преимущественно находятся частицы МН, а не N. Доказательства этого основываются главным образом на сравнении [c.297]

Во второй серии опытов адсорбция метано-водородной смеси была исследована на угле АГ-2, причем концентрация СН4 изменялась от 1,3 до 30%. На рис. 66 показаны изотермы адсорбции метана в присутствии водорода на угле АГ-2. Опыты с разными концентрациями указывают, что чем выше разбавление водородом, тем больше относительное отклонение изотермы, полученной на смеси водород-метан от изотермы чистого метана. Так, адсорбционная способность угля но метану с концентрациех последнего 30% при парциальном давлении 6 ат составляет = 21,8 см г, при адсорбции из смеси с кoнцeнтpaцнeii [c.159]

Методом кривых заряжения измерены дифференциальные теплоты адсорбции водорода на палладий—рутениевых чернях, содержащих 2, 7, 13 и 17% ат. рутения при температурах 10, 20 и 30° С. С повышением температуры изотермы адсорбции смещаются в область более низких потенциалов. Общее количество адсорбированного водорода почти не меняется для сплавов с различным содержанием рутения и при 30° С колеблется в пределах 0,073—0,076 г-ат. Н/г-ат сплава. Изотермы адсорбции имеют линейный характер. Зависимость дифференциальной теплоты адсорбции от степени заполнения поверхности напоминает ио характеру аналогичную зависимость для палладиевой черни. Величина дифференциальной теплоты адсорбции при соответствующих степенях заполиишя поверхности тем ниже, чем больше содержание рутения в сплаве. [c.79]

В работе [50] описанным методом изучалась хемосорбция водорода на Си-2пО-катализаторе при различных давлениях Иг. В этом случае через реактор пропускали смесь водорода с гелием с парциальным давлением водорода от 45 до 75 ММ рт. ст. В поток периодически вводили небольшую порцию дейтерия. В [50] приведены изотермы адсорбции водорода на Си-2пО при температурах 200 и 250° С. Результаты, полученные при других температурах, показывают, что изотермы практически не зависят от температуры. Из данных следует, что при Рн2>45 мж рт. ст. поверхность катализатора близка к насыщению. Однако небольшое увеличение П с давлением водорода заставляет предположить, что и в этих условиях имеются места, еще не занятые адсорбатом. Исходя из количества адсорбированного водорода, определенного по изотерме, и величины суммарной поверхности катализатора (32,9 м 1г), было рассчитано число адсорбционных центров, приходящееся на 1 см поверхности, которое составило 1,5-10 см . При этом было сделано предположение, что каждый центр поглощает 1 атом водорода. Поскольку обычно считают, что на 1 см поверхности окисного катализатора имеется около 10 адсорбционных мест, то этот расчет показывает, что предположение о полном покрытии поверхностн катализатора водородом правдоподобно. В [50] приведена зависимость скорости адсорбции (десорбции), вычисленне-й описанным выше методом, от давления водорода, из которой следует, что скорость пропорциональна давлению водорода в степени 0,6. Такой рост скорости адсорбции (десорбции) с парциальным давлением водорода трудно объяснять [c.156]

Благодаря тому, что при хемосорбции водорода один атом этого газа прикрепляется к одному атому поверхности металла, адсорбция водорода может служить методом определения поверхности металлических катализаторов, осажденных на инертном носителе, практически не адсорбирующем водород. Этот метод Спенадел и Будар [11] применяли, например, для оценки площади поверхности платиновой черни, нанесенной на окись алюминия. Они измерили адсорбцию водорода при 250° и получили (с учетом диссоциации водорода) изотермы ленгмюров-ского вида. Они нашли, что при давлении 240 мм рт. ст. достигается предельная адсорбция (насыщение), равная [c.291]

Случай окиси углерода почти также сложен, как и случай с кислородом. Окись углерода почти немедленно диснронорционируется на активной поверхности никеля, давая уголь и углекислый газ. Окись углерода так же, как и водород, приводит к уменьшению намагничивания сверхпарамагнитного никеля. При давлении выше нескольких долей миллиметра наклон изотермы намагничивание— объем почти равен наклону изотермы для адсорбции водорода на том же образце. Эйшенс показал, что окись углерода при малых насьщениях поверхности, вероятно, присутствует в виде поверхностных структур типа кетон-ных группировок некоторых карбонилов металлов. Это следует из данных инфракрасных спектров и находится " в согласии с магнитными данными, которые также приводят к мысли о существовании двух связей углерод — никель при адсорбции молекулы окиси углерода. Для адсорбции очень важны данные инфракрасной спектроскопии они показывают, что молекулы окиси углерода образуют линейные структуры, т. е. что каждый атом углерода связан только с одним атомом никеля. Для насыщенной поверхности магнитные данные не дают оснований утверждать о каком-либо изменении типа связей. Однако это не противоречит нашему выводу о том, что при образовании связи между окисью углерода и атомом никеля должен происходить слабый переход электронов между атомом углерода и никелем. Магнитный метод не дает возможности различить, связана ли молекула окиси углерода с двумя атомами никеля или с одним. В соответствии с этим мы можем принять, что и магнитные данные и данные инфракрасных спектров не расходятся для одного и того же насыщения поверхности. Магнитный метод не лимитируется концентрацией адсорбата в мертвом пространстве, в то время как для метода инфракрасной спектроскопии необходимо поддерживать в мертвом пространстве небольшое давление. В магнитном методе возможно повысить давление до 1 атм и выше. Если работать при повышенном давлении в случае адсорбции окиси углерода на никеле, то изотерма намагничивание — объем становится почти параллельной оси объемов, что должно указывать на внезапное изменение типа связи в области высоких давлений. Однако вопрос осложняется тем, что [c.26]

Другие интересные факты, связанные с механизмом реакции гидрирования этилена, были недавно получены Хелси [72]. Он применил результаты своего более раннего исследования [73], посвященного изучению катализа на неоднородных поверхностях, к данной конкретной задаче. Хелси установил, что если при химической реакции происходит адсорбция реагирующих веществ, то обычные условия достижения равновесия между реагентами и поверхностными соединениями нарушаются и полученные данные могут выран аться только неравновесной изотермой. Так, Бик [74] объяснял полученные им экспериментальные данные исходя из предположения, что между газообразным и адсорбированным водородом, как и между газообразным и адсорбированным этиленом, ноддернливается равновесие, даже если адсорбированный водород в основном удаляется газообразным этиленом при химической реакции образования этана [c.337]

С помощью электрохимических методов был установлен вид асдорб-ционных изотерм для ряда органических веществ. Практически во всех исследованных случаях для адсорбции на платине в области средних заполнений поверхности доказана справедливость логарифмической изотермы (1) [5, 7]. Особый интерес представляет то обстоятельство, что для хемосорбции органических веществ коэффициент / в уравнении 1) (фактор неоднородности поверхности) принимает значение / = 11—14, т. е. примерно то же самое значение, как и для хемосорбции водорода. Этот факт не является самоочевидным. Если для адсорбции водорода (каждый атом которого образует одну связь с поверхностью) этот фактор интерпретируется как разность между максимальной и минимально [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология