Молекулы критические размеры

Особенность адсорбции молекул, критические размеры которых близки к эффективным диаметрам входов в микропоры, рассмотрена нами в работах [5, 6], в которых одновременно высказано предположение, что явление недоступности микропор имеет кинетический характер, обязанный энергии активации процесса проникания адсорбируемых молекул в микропоры. [c.237]

Ири рассмотрении физической адсорбции относительно небольших молекул микропористыми адсорбентами понятие проникание в микропоры и собственно адсорбция обычно не разделяют, т. е. молекула, проникшая в микропору, считается тем самым адсорбированной. Однако иногда, особенно при адсорбции полярных молекул, либо молекул, критический размер которых соизмерим с размерами микропор, необходимо учитывать характер взаимодействия адсорбируемых молекул с элементами структуры адсорбента. В этом случае энергия активации процесса может быть не связана с прониканием молекул в микропоры, как это наблюдалось, например, при изучении диффузии молекул воды в кристаллах цеолита NaX методом импульсных градиентов [1]. [c.272]

Ситовой эффект наблюдается при разделении лишь таких молекул, критические диаметры которых соизмеримы с диаметрами пор цеолита. Критический диаметр молекулы можно рассматривать как диаметр некоторой окружности, описанной вокруг молекулы. Для сферических молекул критический размер равен действительному их диаметру. Критический диаметр линейных молекул равен их максимальному поперечному сечению, перпендикулярному оси молекулы например, критический диаметр молекул всех нормальных алканов одинаков и равен 0,49 нм (4,9 А). Внутрь пор цеолита могут попасть лишь те молекулы, критический диаметр которых меньше или равен эффективной ширине поры применяемого цеолита. Так, благо- [c.320]

С другой стороны, на сорбцию различных молекул, критические размеры которых меньше эффективных диаметров входных окон, существенно влияют размер, заряд, количество и расположение катионов (Са , Ка и т. д.), компенсирующих отрицательный заряд решетки. Это связано с изменением объема адсорбционного пространства и электрического поля в больших полостях цеолита. [c.92]

Способность молекул проникать в окна пористых кристаллов характеризуется по Барреру критическим размером, как кругом наименьшей площади. Для сферических молекул критический размер — это диаметр сферы, для двухатомных молекул, а также нормальных углеводородов и других цепочечных молекул — диаметр поперечника, для плоских молекул, таких, как молекула бензола, нафталина,— диаметр диска и т. д. В табл. 38 приведены критические размеры молекул ряда веществ [7]. [c.192]

В двухатомных или бирадикальных молекулах критическим размером обычно считают диаметр наибольшего круга, описываюш его молекулу в плоскости, перпендикулярной продольной оси молекулы. Ниже приведены эти диаметры, (в А), а в скобках — длина молекул [c.356]

В гель-хроматографии (ситовая хроматография) происходит разделение компонентов по разме )ам в результате того, что поры в зернах геля способны пропускать лишь молекулы меньше критического размера. В металлургии большое распространение получила газовая хроматография. [c.401]

В качестве первого приближения можно предположить, что "скорость конденсации будет определяться концентрацией капелек критического размера N,., умноженной на скорость Z,., с которой молекулы пара конденсируются на их поверхностях 3 [c.559]

Цеолиты способны поглощать только те вещества, у которых критический размер молекул меньше диаметра "окна [З - 5. [c.173]

Увеличение критического размера пропускаемых молекул [c.16]

В отличие от других адсорбентов, каждый тип цеолитов имеет поры (точнее, входные отверстия в сорбционные полости) определенного размера. Цеолиты сорбируют только те молекулы, которые могут проникнуть в их поры, причем форма молекулы имеет большее значение, чем ее объем. Исходя из этих свойств цеолитов, их называют молекулярными ситами и классифицируют по способности сорбировать молекулы определенных размеров. Подробнее о критических размерах молекул см. [Х1-2]. [c.716]

Цеолит каждого типа адсорбирует из смеси только те молекулы, минимальное поперечное сечение (иначе—критический размер) которых меньше диаметра входного окна. Из молекул, спо обных проникнуть в кристаллы цеолита данного типа, наиболее энергично сорбируются полярные и ненасыщенные молекулы. [c.409]

Совсем по-иному влияют на процесс кристаллизации растворимые примеси. Дело в том, что зародыш кристалла при своем образовании стремится оттеснить инородные примесные молекулы, что ведет к обогащению этими молекулами слоя расплава, окружающего границы зародыша. По этой причине участие молекул основного вещества в росте зародыша становится затруднительным и для достижения зародышем критического размера уже требуется большее переохлаждение. В присутствии примеси может изменяться (как правило, уменьшается) и скорость роста кристалла. Это, по-видимому, обусловлено адсорбцией примесных молекул на поверхности кристалла. Если адсорбция происходит на активных местах роста, то такое локальное отравление поверхности кристалла тормозит образование кристаллического слоя и рост кристалла замедляется по сравнению с его ростом из чистого расплава. Но, с другой стороны, адсорбция примесных молекул может приводить к уменьшению поверхностной энергии кристалла. Это, в свою очередь, связано с повышением шероховатости поверхности, [c.109]

Образование зародышей новой фазы происходит в результате флуктуаций, т. е. самопроизвольного отклонения от равновесного распределения молекул и временного скопления небольшого количества молекул в отдельных участках старой фазы. В тех случаях, когда новая фаза термодинамически более устойчива, чем старая, существует некоторый критический размер зародышей, могущих участвовать в образовании новой фазы. Зародыши меньшего размера, чем критический, имеют тенденцию к исчезновению. Теория процессов, связанных с образованием новых фаз, разработана Гиббсом, Фольмером, Френкелем, Тамманом, Даниловым и др. [c.264]

Рис. Х 57. Критические размеры некоторых молекул.

В воздухе, содержащем пары воды, образуется туман при температуре 270,8 К (ко )ффицисит пересыщения у равен 4,21). Рассчитайте критический размер ядер конденсации и число молекул, содержащихся в них. Поверхностное натяжение воды [c.33]

При понижении температуры плотность жидкостей растет, молекулы сближаются и возрастает энергия межмолекулярного взаимо- действия при вполне определенном значении температуры (температура кристаллизации или плавления) вещество переходит в твердое состояние, которое характеризуется упорядоченным расположением частиц в пространстве — кристаллическим строением. Для зарождения кристаллов необходимы некоторые условия переохлаждение жидкости ниже температуры плавления (доли градусов), появление субмикроскопических центров кристаллизации — зародышей выше критических размеров, которые, постепенно увеличиваясь, превращают жидкость в кристаллическую массу (центрами кристаллизации могут явиться и твердые частицы примесей). Кристаллизация протекает с выделением энергии, но менее значительным, чем при конденсации. Процессом кристаллизации можно управлять, и этим. пользуются в технологии, получая мелкокристаллические или крупнокристаллические структуры, а также выращивая монокристаллы. При очень большом переохлаждении жидкости с большой вязкостью (кремнезем, силикаты и алюмосиликаты) могут перейти в стекловидное состояние, в котором сохраняется неупорядоченная структура. Этим, например, пользуются при изготовлении стекол или ситаллов (частично закристаллизованное стекло) [c.94]

Фольмер истолковал образование зародышей сверх-критических размеров как присоединение одиночного атома (молекулы) к зародышу критических размеров и рассмотрел кинетику этого процесса. [c.239]

Еслн нз цеолита удалить воду, поры могут быть заполнены снова водой или другим веществом, что и предопределяет их использование в процессах осушки, и разделения веществ . Поглощение вещества происходит в основном в адсорбционных полостях цеолита. Однако не все вещества могут проникать в адсорбционные полости цеолитов и поглощаться в них. Это объясняется тем, что адсорбционные полости соединяются друг с другом входами — окнами строго определенного размера. Проникнуть через окно могут только те молекулы, критический диаметр которых меньше диаметра входного окна Под критическим диаметром понимают диаметр по наименьшей оси молекулы. [c.105]

Истинная растворимость этих веществ в воде невелика, но для них характерно образование ассоциатов молекул, достигающих размеров частиц коллоидной степени дисперсности, если концентрация раствора превышает некоторую критическую величину. Ассоциаты молекул, так же как в суспензоидах, называют мицеллами, а концентрацию, при которой начинается ассоциация молекул, называют критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). [c.20]

Адсорбция на молекулярных ситах отличается от обычной адсорбции на угле, силикагеле или окиси алюминия тем, что она базируется на адсорбции веществ в зависимости от размера молекул. В полости молекулярных сит могут проникнуть только те молекулы, критический диаметр которых имеет величину, сравнимую с эффективным диаметром входного отверстия [c.207]

Молекулярными ситами называют синтетические и некоторые природные (морденит, фаязит) цеолиты Na-, Са-алюмосиликаты, которые после удаления прогреванием содержащейся в них воды превращаются в уникальные се.пективные адсорбенты. Они имеют норы моле у ярных размеров, удерживающие молекулы, критический диаметр которых меньпхе диаметра нор адсорбента. Моле у.чы больших размеров проникнуть в эти норы не могут, в результате чего достигается некоторый эффект, подобный про-сеивапию. [c.53]

Диаметры входных окон могут быть и несколько меньше, чем критический размер молекул, которые атот цеолит поглочам. Это обусловлено способностью связей мехду атомами, составляющими молекулу, несколько деформироваться при прохождении ее через узкое окно в полость цеолита. Для диффузии таких молекул в полости цеолита требуется анергия активации тем большая, чем крупнее молекулы. Повышение температуры приводит к увеличению скорости адсорбции крупных молекул, например н-алканов. Указывается [6], что из ряда факторов, влияющих на величину и скорость сорбции веществ цеолитом, наибольшее значение имеет размер молекулы по отношению к размеру входного отверстия, а особенно ее форма. Способность молекул проникать через входные окна в адсорбционные полости кристаллов цеолитов характеризуется критическим диаметром, которым является диаметр наибольшего круга, описываемого в плоскости, перпендикулярной длине молекулы [З]. Данные о размерах критического диаметра молекул различных углеводородов приведены ниже [13] [c.174]

При термической обработке асфальтены благодаря гибридной структуре дают высокий выход мелкопористого кокса, который может служить прекрасным сорбентом Обладая развитым объемом микропор и высокой механической прочностью, эти сорбенты, кроме того, проявляют селективные свойства к веществам с критическим размером молекул 0,2—С,6 нм и по осветляюп1ей способности не отличаются от промышленных углей. [c.217]

В воздухе, содержащем пары воды, образуется туман при температуре 269 К, когда коэффициент пересыщения становится равным 3,71. Рассчитайте критический размер ядер конденсации и число молекул, содер ащихся в них. Поверхностное натяжение воды 76,4 мДж/м , плотность воды 1 г/см . [c.181]

В основе математической модели лежат представления о кластерах - это устоюшвые образования, которые формируются в 1гересыщенном растворе в ходе серии бимолекулярных реакций между ионами или молекулами растворенного вещества кластеры, достигшие критического размера, расходуются на образование зародышей и играют важную роль в росте кристалла кластеры диффундируют к поверхности растущего кристалла и ожидают в некоторой очереди кластеров со случайной ориентацией на поверхности, что приводит к значительной пленке кластеров, нуждающейся во встраивании в кристаллическую решетку [4 . По такому механизму рост кристаллов как бы квантуется порциями этих кластеров. Причем раствор то обедняется ими за счет роста и образования зародышей, то обогащается ими за счет создания пересыщения путем химической реакции. [c.164]

Изменение внешних условий способствует укрупнению дозародышевых комплексов и переходу их в надмолекулярные образования. Создание надмолекулярных образований происходит вследствие объединения, в том числе атомов, ионов или молекул. Надмолекулярные образования, или надмолекулярные частицы, возникают в случае достижения основной фазой термодинамически неустойчивого метастабиль-ного состояния, характеризующегося совокупностью внутреннего состояния системы и внешних условий, при которых возможно возникновение и начальное развитие новой фазы с достаточной для ее обнаружения скоростью. При этом гетерофазные флуктуации после достижения ими некоторого критического размера способны к дальнейшему росту и развитию, образуя таким образом зародыши новой фазы, которые можно определить как наименьшие образования надмолекулярных частиц, способные к самостоятельному существованию и образующие новую фазу системы. Подобные единичные зародыши новой фазы называют агрегатом. [c.46]

Такое рассмотрение подчеркивает, что формирование зародышей новой фазы — это не столкновение сразу большого числа молекул (такое столкновение было бы слишком маловероятным), а постепенное дорасташе частиц до критического размера. Следуя Я. Б. Зельдовичу, этот процесс можно рассматривать как диффузию частиц в пространстве размеров . Среди множества частиц, которые, случайно возникнув, затем растворяются, не достигнув критического размера, встречаются немногие ( наиболее упрямые ), которые все-таки, Б результате затянувшейс. во времени флуктуации, превращаются в критический зародыш и затем в частицу новой фазы. Более полное рассмотрение должно учитывать, что быстрый рост сверхкритических зародышей (и тем самым их выход из игры ) приводит Е изменению формы кривой распределения (см. пунктирная кривая на рис. 1У-8). Вместе с тем следует иметь в виду время установления кривой распределения частиц по размерам, близкой к равновесной. [c.157]

При образовании зародыша свободная энергия АР,- изменяется в зависимости от общего числа молекул в нем п и достигает максимума, соответствующего критическому размеру зародыша Пкр. При величина АРс больше нуля и зародыши еще довольно неустойчивы, но вероятность их роста выше вероятности исчезновения. С увеличением размера зародыша ЛРс переходит в область отрицательных значений, т. е свободная энергия системы уменьшается. Таким образом, зародыш стзею-вигся устойчивым, еслн уменьшение свободной энергии при его образовании больше, чем рост поверхностной энергии при образовании новой границы раздела между кристаллической и жидкой фазами. [c.268]

Цеолиты являются каркасными алюмосиликатами, в тетраэдрической структуре которых имеются полости, занятые одно-и двухвалентными катионами, такими как Na, К, Mg, Са, Ва, и молекулами воды, способными свободно удаляться и поглош аться структурой. Легкость, с которой цеолиты выделяют воду при незначительном нагревании, определила и название минерала от греческого zen — кипеть и liuos — камень ( кипящий камень ). В зависимости от вида минимальный свободный диаметр наибольших каналов лежит в пределах 2,2...7,5 A. По этой причине цеолиты сорбируют лишь молекулы веществ, критический размер которых меньше эффективного размера входного окна от этого и их второе название — молекулярные сита. [c.112]

Если ставится задача только ио осушке газа, то целесообразно ирименение цеолита МаА. Основные показатели адсорбента цеолита МаА близки к значениям, приведеииым выше для цеолита МаХ. Основное отличие цеолита МаА от МаХ в том, что он поглащает компоненты промышленных газов, критический размер молекул которых не превышает 0,4 м, т.е. не сорбирует пропаи и органические соединения с числом атомов углерода более 3. [c.91]

Причиной возникновения зародышей кристаллов в растворах является флуктуация концентраций, в результате чего образуются дозародыши кристаллов, представляющие собой скопления молекул или ионов растворенного вещества. Дозародыши могут быстро образовываться под действием теплового движения молекул раствора. В случае столкновения друг с другом такие скопления либо распадаются, либо укрупняются. Когда при укрупнении размер дозародышей достигает некоторой критической величины, образуются зародыши кристаллов. Начиная с некоторого критического размера г р, составляющего 0,5-5 нм, начинается быстрый рост зародышей и образование большого числа кристаллов различного размера. Чем меньше критический размер кристалла г р, тем больше должна быть степень пересыщения раствора. Эта закономерность выражается следующим уравнением [c.296]

Разделение нефтей и нефтепродуктов с помощью цеол1Гтов. Цеолиты — наиболее селективные адсорбенты, обладающие упорядоченной кристаллической структурой и определенным размером входных окон. Поэтому цеолиты, называемые также молекулярными ситами, способны сорбировать только те молекулы, критический диаметр которых меньше эффективного диаметра окон. [c.92]

В соответствии с критическими размерами молекул и диаметром окон цеолит КА адсорбирует практически только воду ЫаА — воду, СО2, НгЗ, ЫНз,. СН3ОН, этилен, пропилен, низшие алкадиены и алкины, этан СаА — нормальные углеводороды и спирты с числом углеродных атомов до 20, метил- и этилтио-спирты, этиленоксид. Цеолит СаХ адсорбирует разветвленные алканы и спирты, бензол, циклогексан и их низшие гомологи. На СаХ не сорбируются соединения ароматического характера с разветвленными радикалами или большой молекулярной массой, например 1,3,5-триэтилбензол, 1,3-дихлорбензол. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология