Лэнгмюра многослойная

Вывод уравнения Лэнгмюра основан на предположении о моно-молекулярном слое адсорбированного вещества. Однако адсорбция может быть и многослойной, тогда уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра становится неприменимым. Оказалось, что более точными являются так называемые 5-образные изотермы Брунауэра, Эммета и Теллера (сокращенно БЭТ), одна из которых представлена на рис. 52. Изотерме адсорбции Лэнгмюра соответствует только нижняя часть (ОА) кривой. 5-образные изотермы (и соответствующее им уравнение) особенно часто используются для случаев адсорбции паров на твердых адсорбентах. [c.140]

Следовательно, адсорбция ограничена величиной поверхности адсорбента. И. Лэнгмюр считал, что вещество располагается на поверхности адсорбента мономолеку-лярным слоем, однако не все ученые разделяют эту точку зрения. Многие из них допускают возникновение многослойных адсорбционных слоев, обосновывают это теоретически и опытным путем (Поляни). [c.359]

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]

Обычно для оценки удельной поверхности используют адсорбцию жирных кислот, поскольку они очень часто ориентируются перпендикулярно поверхности, занимая в плотном монослое площадь 20,5 в расчете на молекулу. Вертикальная ориентация жирных кислот наблюдается, например, на саже [47], не слишком электроположительных металлах [48, 30] и двуокиси титана [49]. Во всех этих случаях происходит, по-видимому, хемосорбция, которая обусловлена либо образованием водородных связей, либо даже образованием солей с окислами поверхности. Чтобы исключить многослойную адсорбцию поверх первого слоя, используют полярные растворители, но и при этом кажущаяся площадь может зависеть от природы растворителя. Если принять а равной 20,5 А то полученные величины удельной поверхности могут оказаться как меньше, так и больше соответствующих значений, оцениваемых по адсорбции газов. При адсорбции стеариновой кислоты на двуокиси титана [50] (см. упражнение IX-4) сказывается либо уменьшение параметров решетки, определяющих ст , либо слишком плотная упаковка молекул в пленке. В случае адсорбции на металлах может происходить полимолекулярная адсорбция или химическое взаимодействие кислоты с окисной пленкой на поверхности металла. Кроме того, следует иметь в виду, что ориентация молекул на поверхности может значительно отличаться от вертикальной. Так, молекулы стеариновой кислоты, адсорбирующиеся на графитированной саже, ложатся на поверхность плоско (рис. IX-7). При этом адсорбция все еще описывается уравнением Лэнгмюра [51]. Таким образом, оценивать удельную поверхность по адсорбции жирных кислот следует весьма осторожно. [c.320]

Брунауэр, Эммет и Теллер предложили уравнение для расчета многослойной адсорбции (уравнение БЭТ). Это уравнение основано на предположении о том. что уравнение Лэнгмюра соблюдается для каждого из слоев. В обычной форме уравнения БЭТ принимается, что теплота адсорбции первого слоя Qi отличается от теплот адсорбции для последующих слоев. Предполагается, что, начиная со второго слоя, адсорбированное вещество находится в жидком состоянии, так что теплота адсорбции (для > 1) равна теплоте испарения чистого вещества в жидком состоянии [c.215]

Вопрос о форме адсорбционной изотермы тесно связан с теорией адсорбции. Особенно важно изучение крайних участков кривой. Если адсорбция не ограничивается мономолекулярным слоем, то после полного покрытия им поверхности насыщение не достигается, а с увеличением давления адсорбция неограниченно растет за счет многослойного покрытия и капиллярной конденсации. Это большей частью и наблюдается при адсорбции паров и др. С другой стороны, в области малых давлений, когда заполнение поверхности очень мало, нельзя ожидать ни образования полимолекулярных слоев, ни значительного взаимодействия частиц на поверхности. Поэтому, независимо от правильности упомянутых допущений элементарной теории, начальный участок адсорбционной изотермы должен, в согласии с уравнением Лэнгмюра, быть прямолинейным, и нарушение этой линейности должно свидетельствовать о наличии дополнительных факторов, которые следует учитывать при разработке общей теории адсорбции. [c.279]

Адсорбция паров в областях давлений, близких к давлению насыщения, не может быть выражена уравнением Лэнгмюра, так как допущение образования только мономолекулярного слоя здесь уже становится сомнительным. Брунауэр, Эммет и Теллер предположили, что в этом случае адсорбция полимолекулярна, и на поверхности адсорбента могут возникать однослойные и многослойные адсорбционные комплексы. По мере приближения давления к дав- [c.205]

Теория БЭТ. При физической адсорбции молекулы пара могут адсорбироваться, образуя несколько монослоев. Предполагая многослойную адсорбцию, Брунауер, Эммет и Теллер вывели уравнение изотермы адсорбции (БЭТ). Они предположили, что на поверхности адсорбента имеются однородные, локализованные адсорбционные центры и что адсорбция на одном центре не оказывает никакого влияния на адсорбцию на соседних центрах, так же как и в теории Лэнгмюра. Далее, они предположили, что молекулы могут адсорбироваться во втором, третьем и га-ом молекулярных слоях, причем доступная площадь для молекул п-то слоя равна площади, покрытой (к— 1)-ым слоем. [c.643]

Исследование влияния состава НПАВ на адсорбцию (см.рис. 62) показало, что тип (дисперсия или мицелярный раствор) взаимодействующего с карбонатом раствора резко меняет адсорбционные характеристики реагентов, несмотря на однотипность химического строения. Адсорбция АФ-6 при низкой минерализации описывается изотермой Лэнгмюра, это указывает на образование монослоя молекул НПАВ на поверхности карбоната. Увеличение минерализации приводит к некоторому росту AJ ax, что объясняется уменьшением степени гидратации оксиэтильного фрагмента молекул НПАВ, и более плотной упаковкой их на поверхности породы. Сопоставление изотерм адсорбции АФ-6 при низкой минерализации и изотермы адсорбции АФ-12 при высокой минерализации показывает, что АФ-12 адсорбируется с образованием не одного, а нескольких слоев молекул на поверхности карбоната. Следует отметить, что введение АФ-12 в высокоминерализованную дисперсию приводит к росту адсорбции НПАВ, хотя общий вид изотермы адсорбции (для дисперсии) сохраняется (см.рис. 62). Таким образом, увеличение длины оксиэтильного фрагмента молекулы НПАВ способствует многослойной адсорбции на карбонатной поверхности. [c.190]

Согласно теории Лэнгмюра, при малых давлениях газз,. адсорбционная пленка мономолекулярна. Но при больших давлениях возможно образование многослойной сферы. Тогда около частиц пылей, дымов и туманов имеется своего рода газовая адсорбционная сфера сжатого газа, давление которого велико у поверхности частиц, и, довольно быстро убывая, переходит к давлению окружающего газа. Наличие газовой сферы объясняет, почему тонкие порошки не слеживаются, и их очень часто можно переливать подобно жидкости. Воздушная оболочка предохраняет частицы от смачивания поэтому дым может проходить через воду, и частицы не остаются в воде. Объем адсорбированного газа часто знач тельно превышает объем адсорбировавших его дисперсных частиц. Например , на 1 л сажи приходится самой сажи, как твердого вещества, лишь 50 см , а объем адсорбированного ею воздуха, отнесенногс к нормальным давлению и температуре, занял бы 2,5 л. Зтот пример свидетельствует о том, что воздух сжат около частиц сажи. [c.229]

Вывод уравнения Лэнгмюра основан на предположении о мономолекулярном слое адсорбированного вещества. Однако адсорбция может быть многослойнЬй, [c.184]

Очевидно, что адсорбция паров в областях давлений, близких X давлению насыщения, не может быть выражена простым уравнением Лэнгмюра, так как допущение образования только мономолекулярного слоя здесь уже становится сомнительным. Бру-науер, Эммет и Теллер предположили, что в этом случае адсорбция полимолекулярна, и на поверхности адсорбента могут возникать однослойные и многослойные адсорбционные комплексы. По мере приближения давления к давлению насыщения все меньшая часть поверхности приходится на долю единичных комплексов и тем большее значение приобретают сложные (двойные) комплексы затем и число двойных комплексов уменьшается, они уступают место тройным и т. д. Общая картина схематически показана на рис. VU-8. [c.286]

Общепринятый анализ по Лэнгмюру-Хиншельвуду предполагает наличие динамического адсорбционного равновесия между газовой фазой и поверхностью катализатора. С другой стороны, в случае истинной реакции нулевого порядка предположено, что над поверхностью катализатора существует многослойное покрытие, и динамическое адсорбционное равновесие устанавливается между газовой фазой и этим многослойным покрытием, а не с экранированной поиерхностью ката. и-затора. В таком случае передача реагента от многослойного покрытия к поверхности катализатора становится однонаправленным процессом. На основе этих представлений разработана модель, описывающая экспериментальные данные по избирательности во всей области степеней превращения для реакции нулевого порядка. Предполагается, что истинные реакции нулевого порядка являются уникальными процессами, и, как показано при рассмотрении избирательности такого процесса, они не обязательно являются крайними случаями кинетики Лэнгмюра-Хиншельвуда. [c.46]

Знаменатели уравнений (25) и (26) сходны со знамепателямц в уравнениях Лэнгмюра-Хиншельвула, но (х и р не имеют никакого от-нощения к адсорбционным копстантам. Концентрации А и В также относятся к многослойному покрытию, а не к газовой фазе. [c.51]

Вопрос (E. Вике, ФРГ) При предположении об очень малой скорости десорбции компонента А модель Лэнгмюра-Хинщельвуда дает соотношение, которое Вам нужно для объяснения экспериментальных фа Ктов (уравнения (20) и (26)). Есть ли необходимость предполагать многослойную модель [c.57]