Тела твердые адсорбция на поверхности

Адсорбция, т. е. повышенное концентрирование газа на поверхности твёрдого тела, происходит под действием неуравновешенных сил (адсорбционных потенциалов) атомов, образующих поверхность тела. В- отличие, от уравновешенных сил атомов, расположенных внутри тела, поверхностные атомы имеют ненасыщенные связи, направленные внутрь твердого тела перпендикулярно к его поверхности. Эти неуравновешенные силы и обуславливают возникновение, по аналогии с жидкостями, поверхностного натяжения . Атомы или молекулы газа после соударения с поверхностью некоторое время остаются на ней, что приводит к насыщению неуравновешенных сил поверхностных атомов и снижению поверхностного натяжения. Процесс адсорбции протекает самопроизвольно, так как сопровождается уменьшением свободной энергии AG системы газ — адсорбент [c.5]

Обширная монография, излагающая современное состояние вопросов, связанных с изучением физических и химических свойств поверхностей жидких и твёрдых тел, охватывает результаты ) теоретических и (главным образом) экспериментальных исследований капиллярных явлений, плёнок на поверхности, адсорбции, поверхностного натяжения, трения и смазки, катализа и электрических явлений на границах раздела. [c.2]

Химическая индивидуальность поверхности может также играть известную роль. Как было установлено Адамсом и Холмсом , наряду с общей тенденцией адсорбировать катионы благодаря своим кислотным свойствам, синтетические смолы, получаемые из разных фенолов, обнаруживают индивидуальные различия. Что касается смол, получаемых из ароматических оснований, то они адсорбируют преимущественно анионы. Эти адсорбционные свойства имеют важные технические применения, например, при очистке воды. Различия в адсорбционной способности разнообразных твёрдых тел дают ценное средство разделения смесей, как сложных органических соединений, так и неорганических ионов. Эти различия успешно используются для выделения веществ, имеющих большое значения в биохимии, в особенности энзимов и пигментов. Использование для этой цели адсорбентов имеет большую давность. В 1862 г. Данилевский выделил амилазу из трипсина, сока поджелудочной железы, путём адсорбции на свеже-осаждённом коллодии. В более позднее время гидроокиси железа и алюминия, а также каолин и древесный уголь весьма успешно при- [c.188]

То обстоятельство, что некоторая степень адсорбции химически взаимодействующих молекул является необходимой предпосылкой гетерогенного катализа, получило признание еще во времена Фарадея и даже раньше. В течение двух последних столетий выявилось два направления, в которых делались попытки объяснить каталитическую активность поверхностей во-первых, считалось, что адсорбция, повышая концентрацию взаимодействующих молекул на поверхности или вблизи неё, повышает скорость реакции по закону действия масс во-вторых, предполагалось образование промежуточных соединений на поверхности твёрдого тела. [c.361]

По существу здесь то же электрическое иоле, что и в случае поверхности твёрдого тела, притягивающей молекулы газа при адсорбции. Но механизм притяжения несколько иной. [c.29]

Для установления механизма диспергирования интересно было изучить влияние на этот процесс добавки веществ, адсорбирующихся на поверхности диспергируемого твёрдого тела. Подобная адсорбция должна приводить к понижению поверхностной энергии, а следовательно, и твёрдости диспергируемого тела и облегчать его измельчение. Очевидно также, что на процесс диспергирования должна оказывать влияние полярность среды, в которой производится диспергирование. В таблице 44 приведены результаты опытов Соловьёвой [c.261]

При адсорбции поверхностно-активных веществ (ПАВ) на поверхности твёрдого тела характер смачивания меняется если они ориентируются своими полярными группами к твёрдой поверхности, то поверхность становится гидрофобной если ориентируются неполярными группами,- гидрофильной. Поэтому обработка поверхностей твёрдых тел раотворами ПАВ мохет изменить её х рактер - гидрофобизировать гидрофильные поверхности или гид рофйлизировать гидрофобный [c.58]

К настоящему времени более изучено воздействие физически активных сред. Физически активные среды могут как адсорбироваться на поверхности, так и сорбироваться объёмом полимерного материала. Адсорбция компонентов коррозионной среды приводит к изменению поверхностной энергии на фанице раздела фаз полимер - среда. К поверхностно - активным веществам (ПАВ) относят большинство органических растворимых в воде соединений кислоты, их соли, спирты, эфиры, амины, белки, большинство водных растворов сильных электролитов. Основные представления о механизме действия ПАВ на прочность твёрдых тел были даны Ребиндером. ПАВ, уменьшая свободную поверхностную энергию на фанице раздела фаз полимер - среда, облегчают зарождение и развитие поверхностных дефектов. Молекулы ПАВ проникают в устья микротрещин и действуют расклиниваюгце. Адсорбционный эффект может быть выявлен в чистом виде для полимеров, которые практически не набухают в физически активных средах (например, полистирол в водных растворах спиртов). [c.111]

Однако, на поверхности раздела твёрдое тело—органический растворитель—избирательнее притяжение растворённых молекул к твёрдой поверхности может вызвать значительную адсорбцию. Некоторые частные случаи такого рода адсорбции имеют большое значение для смазочного действия. Так, высокомолекулярные жирные, кислоты и некоторые из их солей, адсорбируясь из растворов в минеральных маслах на поверхностях многих металлов, образуют граничный смазочный слой (см. гл. VI). При адсорбции из органических растворителей правило Траубе не имеет места. В то время как на угле для водных растворов наблюдается рост адсорбции органических в ществ при удлинении углеводородной цепи 2, в случае адсорбции жирных кислот на силикатах имеет место обратная закономерность. Так, по данным Холмса и Мак-Кельви з, адсорбция на силикатах из толуола возрастает с укорочением углеводородной цепи жирных кислот. Аналогичные результаты получены Бартеллом и Фью для растворов в четырёххлористом углероде. [c.183]

Полировка и холодная обработка твёрдых поверхностей являются процессами, наиболее родственными естественным изменениям, происходящим на поверхностях жидкостей. При образовании гладкого полированного слоя имеет место fявлeниe, [соответствующее естественному сглаживанию неровностей жидкой поверхности под действием поверхностного натяжения. Выход графита на поверхность чугуна при трении напоминает адсорбцию молекул с более слабыми силовыми по ями из глубины жидкости. В жидкостях, благодаря молекулярному движению, эти процессы протекают быстро и самопроизвольно в твёрдых телах они требуют механического воздействия. [c.230]

Теплота смачивания связана с изменением свободной энергии при смачивании уравнением Гиббса-Гельмгольца. При погружении в жидкость одного грамма твёрдого тела с площадью чистой поверхности в 5 см , доступной для адсорбции, уменьшение свободной энергии равно —Ттж), где тв—поверхностное натяжение чистой твёр- [c.269]

Адсорбция на твёрдых телах 4 Газы адсс-рбируют .н на твёрдых телах в результате взаимодействия ненасыщенных силовых полей поверхностных атомов твёрдого тела с силовыми полями молекул, подлетающих к твёрдой поверхности из любого газа или жидкости, находящихся в соприкосновении с твёрдым телом. Таким образом, свободная энергия, или поверхностное натяжение твёрдой поверхности уменьшается, в большинстве случаев, вероятно, на очень незначительную часть своего первоначального значения, причём, поскольку в настоящее время нет надёжных методов измерения поверхностного натяжения твёрдых тел, истинное понижение свободной энергии может быть оценено лишь косвенным путём, но не измерено непосредственно. [c.333]

Кроме того, процесс на пористых твёрдых телах, испещрённых мелкими каналами (или внутри них), обычно называемый адсорбцией, может отчасти обусловливаться обыкновенной конденсацией паров в мельчайших порах тела. Конденсация паров происходит также под действием ван-дер-ваальсовых сил, и нельзя искать качественного различия. между явлениями образования мономолекулярного, полимолекуляр-ного и сплошного слоя, заполняющего всё пространство узкого капилляра. В таких пространствах вогнутость мениска вызывает понижение давления насыщенного пара по сравнению с давлением над плоской поверхностью, что облегчает конденсацию (гл. I, 15). Такие мелкие поры имеются во многих твёрдых телах. Уголь, получаемый отнятием атомов водорода и кислорода от сложных органических соединений, нередко обладающих целлюлозообразными структурами, содержит поры всевозможных размеров, вплоть до диаметра, немногим превышающего размеры одного или двух атомов кислорода. Многие из атомов углерода на стенках этих пор должны иметь свободные валентности для хемосорбции газов, включая постоянные газы но в угле очень сильна адсорбция типа ван-дер-Ваальса. Силикагель, различные пористые глины, цеолиты и т. д. также адсорбируют, или, вернее, сорбируют таким путём значительные количества газов. [c.334]

Такой механизм хемосорбции заставляет предполагать, что тол- щина хвмосорбированного слоя не может превышать толщины мономолекулярного или одноатомного слоя, так как все свободные валентности атомов поверхности должны насыщаться одним слоем атомов газа. В первом приближении это можно рассматривать как общее правило, но имеются указания на то, что в некоторых случаях это не вполне соответствует действительности повидимому, не всегда верно, что вполне насыщенный хемосорбированный слой представляет собою сплошной слой толщиной в одну молекулу или атом, в котором молекулы или атомы газа связывают все поверхностные атомы твёрдого тела. Робертс 1 установил, что на вольфраме адсорбируется один слой атомов водорода, в котором число атомов водорода превышает только в 1,1 раза число атомов вольфрама. рассчитанное для кажущейся площади поверхности. Это вероятно, означает, что истинная площадь в 1,1 раза больше кажущейся, При адсорбции цезия на вольфраме каждый атом цези покрывает четыре атома вольфрама (атом цезия имеет радиус, ровно вдвое превышающий радиус атома вольфрама) на истинной плошад поверхности, которая, повидимому, в 1,35 раза превышает кажущуюся. При приближении давления паров цезия к насыщению начинается образование второго слоя. [c.339]

Изотерма адсорбции Лэнгмюра (.1) относится к идеальному случаю вполне гомогенной твёрдой поверхности, однородной во всех направлениях, материал которой непроницаем для адсорбируемого газа, причём адсорбция не сопровождается диссоциацией. В реальных случаях возникают осложнения, связанные с невыполнением одного ил I нескольких из этих условий мельчайшие трещины, упомя ну гые в 4, могут обусловить нeкJTOpyю медленную проницаемость поверхности рёбра кристаллов и различные грани имеют различную адсор ционную способность наконец, как было недавно выяснено, даже на идеальной крюгаллической грани вероятность конденсации или отражения ударяющихся о поверхность молекул в сильной степени с ависит от направления их удара об атомы пространственной решётки поверхности. Тем не менее, по общему признанию уравнение Лэнгмюра является хорошей основой для количественного рассмотрения адсорбции газов на твёрдых телах. Оно может быть обобщено на случай сложной поверхности, состоящей из многочисленных гомогенных участков поверхностей разнообразных типов, каждый из которых имеет различные значения а и V. [c.346]

Если мы те же криста лики сернокислого бария высыплем в метиловый спирт, то произойдёт смачивание спиртом поверхности кристаликов, опять-таки обусловленное по преимуществу силами электростатического притяжения молекул спирта (электрических диполей) ионами на смачиваемой поверхности кристаллов. Таким образом, смачивание есть адсорбция жидкости твёрдым телом. [c.7]

Различные выражения для тепловых эффектов при адсорбции даёт термодинамика поверхностных явлений (термодинамика адсорбционных процессов). Подробное изложение термодинамики поверхностных явлений выходит за пределы нашей книги. Поэтому мы ограничиваемся кратким рассмотрением необходимых нам термодинамических соотношений, используя обширный материал, имеющийся в литературе. Мы исходим из фундаментальных уравнени термодинамики Гиббса [39], позволяющих написать основные термодинамические уравнения как для поверхности жидкости, так и для поверхности твёрдых тел (например, для граней кристалла-адсорбента) ). [c.66]

В общем случае при адсорбции молекул пара поверхностью твёрдого тела (кристалла) могут действовать не только силы электростатического притяжения электрического диполя адсорбируемой молекулы и иона, входящего в состав решётки адсорбента, но н силы дисперсионные, квантовомеханическо о происхождения. [c.92]