Взаимодействие адсорбент адсорбат

Взаимодействия атомов и молекул с поверхностями твердых тел в рамках молекулярных моделей принято подразделять на два типа. Взаимодействие типа физической адсорбции имеет место, когда молекула удерживается у поверхности силами Ван-дер-Ваальса, т. е. не происходит перераспределения электрического заряда в системе. Полуэмпирический подход к расчету взаимодействий адсорбент—адсорбат основан на методе атом-атомных потенциалов, согласно которому энергия межмолекулярного взаимодействия представляется в виде суммы энергий парных взаимодействий атомов, а параметры атом-атомных потенциалов определяют исходя из опытных данных. Другой тип взаимодействия атомов и молекул с поверхностями твердых тел представляет хемосорбция. В этом случае происходит перераспределение заряда в системе и образуется химическая связь между поверхностью и субстратом. Хемосорбция представляет наибольший интерес с точки зрения гетерогенного катализа, поскольку катализ имеет донорно-акцепторный механизм [2]. [c.61]

В уравнении (1.9) величина А,а не всегда известна. Кроме того, само уравнение не является строгим, так как аддитивность молекулярных сил выполняется весьма приближенно. Поэтому предложена теория полимолекулярной адсорбции Поляни, по. которой взаимодействие адсорбент - адсорбат характеризуется адсорбционным потенциалом в, который определяется как работа обратимого и изотермического пе- [c.13]

Согласно характеру межмолекулярного взаимодействия адсорбент — адсорбат сорбенты подразделяются на полярные и неполярные, специфические и неспецифические. [c.84]

Тефлон — неполярный неспецифический адсорбент, более неспецифический, чем графитированная сажа. С помощью специальной обработки его превращают в гранулы. Без этого он слеживается и обладает плохой сыпучестью. Энергия взаимодействия адсорбент — адсорбат определяется дисперсионными силами. Применяется как адсорбент и как носитель в ГЖХ для разделения высококипящих веществ. Размер зерен 0,5—1 мм, плотность 2,2 г см . [c.87]

В хроматографии чаще всего применяются адсорбенты первого, второго и третьего типов. Селективность адсорбентов определяется силами межмолекулярного взаимодействия адсорбент—адсорбат как физического, так и специфического характера. [c.165]

Интенсивность взаимодействия адсорбент — адсорбат зави- [c.210]

Наиболее часто при этом находят уравнение изотермы адсорбции. Форма изотермы адсорбции на твердых телах зависит от многих параметров свойств адсорбента и адсорбата, взаимодействия адсорбент — адсорбат, взаимодействия молекул адсорбата между собой в газовой фазе и в адсорбированном состоянии. В области малых давлений (концентраций) и соответствующих им малых заполнений поверхности взаимодействие между молекулами адсорбата незначительно, и зависимость а = = / (р) сводится к простейшей форме, называемой законом Генри [c.215]

Согласно характеру межмолекулярного взаимодействия адсорбент—адсорбат сорбенты подразделяют на полярные и неполярные, специфические и неспецифические. К неполярным неспецифическим сорбентам относятся активированные угли различных марок, графитированные сажи, тефлон в полярным специфическим — силикагели, алюмогели. К однородно-пористым адсорбентам относятся молекулярные сита (цеолиты), селективное действие которых основано на размере пор молекулы с диаметром менее шири- [c.234]

Адсорбция на границе водный раствор — воздух имеет существенное значение в различных технических процессах, ибо растворенные газы (воздух) присутствуют в водных растворах и, следовательно, оказывают влияние на процесс взаимодействия адсорбент—адсорбат. Конденсирующиеся пары воды, находящиеся в воздухе, тоже оказывают влияние на процесс адсорбции газ — твердое тело, газ — жидкость. [c.186]

В последующих работах автор описывает адсорбцию посредством уравнения V = к р + к"р -Ь к" р +. .. . В первом члене правой части, выражающем закон Генри, коэффициент к характеризует взаимодействие адсорбент — адсорбат. Второй вириальный коэффициент, к" отражает взаимодействие адсорбат — адсорбат, [c.149]

Киселев А. В. Энергия взаимодействия адсорбент-адсорбат и адсорбат-ад-сорбат в монослоях на поверхности твердых тел.—ЖФХ, 1961, № 2. [c.222]

На основании количественного исследования процесса активации адсорбированной молекулы показано [21], что значение AF°b должно быть тем больше, чем сильнее взаимодействие адсорбент — адсорбат, и уменьшаться с увеличением растворимости органического соединения. Анализ данных [35, 36] показывает, что энергетические характеристики адсорбции органических соединений на углеродных адсорбентах изменяются пропорционально молекулярной рефракции адсорбата, а энтропия адсорбции слабо зависит от структуры органического вещества. Поэтому изменение энтропии при переходе адсорбированной органической молекулы в активированное состояние можно принять постоянным в случае диффузии ряда веществ, а изменение энтальпии при переходе адсорбированной молекулы в активированное состояние АН°ь пропорциональным молекулярной рефракции [/ ] и логарифму растворимости органи- [c.120]

Из формы кривых рис. 3 следует, что если бы отсутствовали некоторые ограничения (предельная прочность адсорбата), то поры с размерами меньше 1,1 нм заполнялись бы под действием сил адсорбент — адсорбат, в то время как заполнение более крупных пор происходило бы под влиянием капиллярных сил. Существование потенциала сил взаимодействия адсорбент — адсорбат, как видно из рисунка, может сказываться на расчете распределения мезопор по размерам из изотерм капиллярной конденсации на основе уравнения Кельвина вплоть до радиуса г = 3,0 нм. [c.247]

Энергия адсорбции слагается из энергий взаимодействия адсорбент — адсорбат и адсорбат — адсорбат. Предложенная модель учитывает только первый тип взаимодействия и поэтому описывает адсорбцию при предельно малом заполнении поверхности адсорбента. [c.37]

Химическим модифицированием поверхности адсорбента можно создавать новые адсорбционные центры, природа которых определяется характером предполагаемого межмолекулярного взаимодействия адсорбент — адсорбат. [c.163]

Здесь К1 и К2 — константы, характеризуюш,ие взаимодействие адсорбент-адсорбат и адсорбат—адсорбат к=р1р 0 = а/а . Уравнение (1) было получено Дубининым и Серпинским [1 ] на основе идеи о возрастающей роли тангенциального взаимодействия при адсорбции воды на углеродных адсорбентах. Эта идея была обобщена Воскресенским [2], давшим оригинальный метод рассмотрения тангенциальных комплексов (наподобие вертикальных комплексов БЭТ) на поверхности адсорбентов и получившим уравнение (2). [c.416]

Специфичность взаимодействия адсорбент — адсорбат [c.28]

Для изучения свойств адсорбционных систем используют различные физические и физико-химические методы. Например, изменения коллективных электронных свойств в результате взаимодействия адсорбент — адсорбат можно проследить по изменениям электропроводности, типа проводимости, работы выхода электрона, магнитных свойств, эффекта Холла, термоэлектродвижущей силы. Полученные этими методами данные существенно содействовали пониманию роли электронных факторов в гетерогенном катализе (см. гл. 7). [c.42]

В этом случае основная проблема заключается в том, чтобы найти точные выражения для короткодействующего взаимодействия адсорбент — адсорбат, которые можно было бы использовать при расчете теплоты и свободной энергии адсорбции. Потенциальная функция может описываться уравнением типа (V-10) (см. гл. V), т. е. [c.468]

Адсорбция на ровной поверхности зависит в основном от природы адсорбента и адсорбата, ет их взаимного сродства. Необло-димо различать влияние этих факторов на величину адсорбции. 4 и на константу адсорбционного равновесия К- Чем сильнее взаимодействие адсорбент — адсорбат, тем больше К и тем большая величина мономолекулярной адсорбции А достигается при тех >i e равновесных давлениях 1глн концентрациях. Обычно считают, что сродство адсорбента к адсорбату (илп К) тем сильнее, чем больЛс-нх склонность к образованию связей одной природы, нанример, к дисперсионному взаимодействию, нли к диполь-динольному, или к образованию водородных связей, или к сильным химическим взаимодействиям. [c.124]

В случаях, когда > X,, т. е. энергия взаимодействия адсорбент — адсорбат больше энергии взаимодействия адсорбат — адсорбат, изотерма адсорбции выпукла и относится к типу II или IV (например, адсорбция I4 на силикагеле). Если же энергия взаимодействия адсорбат — адсорбат больше теплоты адсорбции (X > д,), например, при адсорбции воды на графите, ТО изотерма адсорбции вогнута и относится к типу III или V. [c.222]

Молекулы как компонента 1, так и компонента 2, испытывают межмолекулярные взаимодействия не только с адсорбентом и друг с другом вдоль поверхности, но и со всеми молекулами в объеме раствора. Последнее, конечно, имеет место и в случае адсорбции из реального газа (например, взаимодействие с газом-носителем в газоадсорбционной хроматографии, если этот газ-носитель подается в колонну под достаточно большим давлением). Однако в случае адсорбции из конденсированного флюида — жидкого раствора — межмолекулярное взаимодействие адсорбированных молекул с молекулами в объеме раствора значительно больше. Оно направлено внутрь раствора, т. е. действует в противоположном направлении по отношению к межмолекулярному взаимодействию с адсорбентом. Поэтому суммарное межмолекулярное взаимодействие адсорбент — адсорбат — раствор меньше межмолекулярного взаимодействия адсорбент — адсорбат. [c.249]

В последующих работах автор опис1 вает адсорбцию посредством уравнения V = к р + к"р + /г" рЗ 4-..,. В первом члене правой части, выражающем закон Генри, коэффициент характеризует взаимодействие адсорбент адсорбат. Второй вириальный коэффициент, к" отражает взаимодействие адсорбат — адсорбат. Смысл более высоких коэффициентов пока неясен. Изотермы, отвечающие этому уравнению, сходны по форме с первичными кривыми де Бура (рис. 61, а б), и согласуются с экспериментальными изотер.чами, полученными автором для графитированной сажи. [c.164]

При взаимодействии адсорбент - адсорбат при химической адсорбции имеет место зависимость сорбции от химической природы адсорбата и поверхности адсорбента. При физической адсорбции адсорбент действует как центр конденсации, возможна полислойная адсорбция. [c.688]

Б. А. Фролов (Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Владивосток). Для случая, когда взаимодействие адсорбент — адсорбат является в основном дисперсионным, в полимолекулярной области обычно справедливо уравнение Френкеля — Холси — Хилла ф = с/Р, где ф — адсорбционный потенциал, а I — толщина адсорбционной пленки. Положив приближенно ц> Q (< — теплота адсорбции), можно из изотерм адсорбции и кривых теплот адсорбции определить толщину адсорбционной пленки. [c.221]

Так, например, согласие порядка значения вычисленной нами энергии мультипольного взаимодействия некоторых сопряженных молекул с поверхностной гидроксильной группой нельзя, по нашему мнению, считать доказательством малости вкладов остальных типов взаимодействий, в том числе обменного, в общую энергию взаимодействия. Более того, не только сильное упрощение использованной модели, но и экспериментальные затруднения при выделении энергии электростатического взаимодействия из общей энергии взаимодействия молекулы с поверхностью гидро-ксилированного силикагеля позволяет сделать только качественные заключения о роли мультипольного взаимодействия в более точных моделях взаимодействия адсорбент — адсорбат. [c.92]

Я хотел бы сделать очень краткое заключение по другим обсуждавшимся теоретическим представлениям. Развиваемые А. В, Киселевым с сотрудниками теоретические представления, основанные на учете взаимодействий адсорбент — адсорбат и адсорбат — адсорбат, для различных типов адсорбции имеют смысл только для тех случаев, когда соблюдаются исходные положения, например, об энергетической однородности поверхности адсорбента или об идеализированной модели локализованной адсорбции. Только для таких случаев многочисленные константы (до 5—6) имеют физический смысл. При переходе к реальным адсорбентам с энергетически неоднородной поверхностью, и в особенности микропористым даже такого регулярного строения, как цеолиты, все эти расчеты по многоконстантным уравнениям приобретают чисто эмпирическое значение. [c.420]

Приведенная теория, по существу, совпадает с теорией, развитой Стилом и Холси [80] (см. также обзор Стила [69]). В этом направлении большая работа проделана также Эверетом и др. [81]. Трудной проблемой в рассматриваемой теории является то, что интеграл в уравнении (Х1У-101) в очень большой степени зависит от выбора функции г(г) и поэтому его нельзя использовать для строгой и независимой оценки энергии взаимодействия адсорбент—адсорбат из объемных свойств адсорбента и жидкого или газообразного адсорбата. Проблема учета периодичности расположения атомов на поверхности адсорбента подробно обсуждается в работах Стила [82] и Рикка и др. [82а]. [c.469]

Большая часть расчетных данных, приведенных на рис. Х1 -20, относится к графиту (или пиролитическому углероду). При вычислении энергии адсорбции предполагалось, что взаимодействие адсорбент—адсорбат обусловлено только дисперсионными силами. Это предположение критикуется многими авторами. Особенно большие со.мие-ния оно вызывает в случае адсорбции азота на различных адсорбентах [см., например, уравнение (Х1У-87)]. Известно, что молекулярные кристаллы как адсорбенты имеют довольно однородные поверхности [85]. На таких кристаллах (в частности, кристаллах льда, аммиака, двуокиси углерода, метанола, иода и бензола) выполнен ряд работ по адсорбции азота [86]. В этих системах адсорбционное взаимодействие должно быть исключительно вандерваальсовым, поскольку адсорбция не сопровождается разрывом каких-либо связей на поверхности молекулярного кристалла. На рис. Х1У-20 приведены экспериментальные теплоты адсорбции на поверхностях молекулярных кристаллов и некоторых других поверхностях, а также величины теплот адсорбции, рассчитанные с использованием потенциальных функций [уравнения (У1-17) и (У1-19)]. Для разных адсорбентов теоретические и экспериментальные значения О не совпадают не только по абсолютным значениям, но и (что еще более важно) по порядку расположения. Поэтому можно сделать вывод, что поляризационное взаимодействие играет не менее важную роль, чем дисперсионное. Этот вопрос обсуждается также в разд. XIV-13, [c.470]

Отталкивание, о котором было упомянуто выше, учитывается в нашедшем широкое распространение в исследовании физической адсорбции нолуэмпирическом подходе к расчету взаимодействий адсорбент — адсорбат [38]. Этот подход основан на использовании метода атом-атомных потенциалов [39], в котором энергия межмолекулярного взаимодействия, частным случаем которого является взаимодействие между поверхностью твердого тела и субстратом, представляется в виде суммы энергий парных взаимодействий атомов. Параметры атом-атомных потенциалов определяют, исходя из опытных данных. [c.61]