Адсорбция мономолекулярная Ленгмюра

Теория адсорбции Ленгмюра. В 1915 г. И. Ленгмюр предложил теорию мономолекулярной адсорбции. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра справедливо для широкого интервала концентраций и для границ раздела, как подвижных (ж — г, ж — ж), так и твердых (т — г, т — ж). [c.334]

Уравнения Гиббса, Генри, Ленгмюра и Шишковского по экспериментальным данным о поверхностном натяжении растворов позволяют рассчитать следующие величины и характеристики адсорбцию ПАВ на межфазной границе раствор — воздух и раствор — твердый адсорбент толщину адсорбционного слоя линейные размеры молекул ПАВ предельную адсорбцию поверхностного мономолекулярного слоя удельную поверхность твердого адсорбента, катализатора, а также исследовать свойства поверхностных пленок. [c.39]

Уравнение Фрейндлиха. Представления, развитые И. Ленгмюром, в значительной степени идеализируют и упрощают действительную картину адсорбции. На самом деле поверхность большинства адсорбентов неоднородна, между адсорбированными частицами имеет место взаимодействие, и адсорбция часто не ограничивается образованием мономолекулярного слоя. В этом случае уравнение изотермы адсорбции усложняется. Г. Фрейндлих предположил, что масса адсорбированного газа или растворенного вещества, приходящаяся на Г единицу массы адсорбента, должна [c.272]

ТЕОРИЯ МОНОМОЛЕКУЛЯРНОЙ АДСОРБЦИИ ЛЕНГМЮРА [c.88]

Большинство изотерм адсорбции паров имеют форму второго типа. Поэтому предположение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто, а вместо этого было принято, что адсорбция может протекать с образованием полимолекулярных слоев. Брунауэр, Эммет, Теллер развили теорию полимолекулярной адсорбции [20]. Уравнение, названное в честь авторов БЭТ и описывающее изотермы полимолекулярной адсорбции, является двухпараметрическим [c.29]

Лекция 6. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ. Подимолекулярная адсорбция, теории БЭТ и Поляни. [c.217]

Имеется несколько теорий физической адсорбции, из которых рассмотрим прежде всего теорию мономолекулярной адсорбции. Теория эта была предложена в 1915 г. американским ученым Ленгмюром, но, как отмечает сам Ленгмюр, им использованы представления об адсорбционных силах, впервые выдвинутые русским ученым Л. Г. Гурвичем. [c.88]

Есть несколько теорий физической адсорбции, из которых наиболее обобщенной является теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. [c.39]

Адсорбция газов на твердом адсорбенте — простейший вариант адсорбции и для нее Ленгмюром была предложена теория, получившая название теории мономолекулярной адсорбции. В основе этой теории лежат следующие основные положения. [c.165]

Предпосылки теории Ленгмюра обычно не выполняются на опыте. Реальные изотермы адсорбции, как правило, отличаются от изотерм Ленгмюра. Однако при теоретическом анализе реальных изотерм всегда используют развитые выше методы, но при этом учитывают те причины, которыми обусловлены наблюдаемые отклонения. Изотермы адсорбции но виду весьма разнообразны прямые, выпуклые или вогнутые кривые. Они могут иметь или не иметь предел насыщения. Они могут иметь одно или два плато — области, для которых величина адсорбции в некоторых пределах не зависит от концентрации. Адсорбция может протекать в пределах одного слоя молекул или при адсорбции могут возникать полимолекулярные слои. В этом параграфе рассмотрены только те случаи, когда адсорбция ограничена областью мономолекулярного слоя, прилегающего к поверхности адсорбента. [c.165]

С помощью теории Ленгмюра можно также описать ступенчатую адсорбцию. Модель Ленгмюра является идеализированной, она пригодна только в тех случаях, когда имеет место мономолекулярная адсорбция. [c.58]

По определению, адсорбция представляет собой разность между полным количеством растворенного вещества в поверхностном слое, которое в заполненном монослое равно Ги, и тем количеством вещества с5, которое способен вместить тот же по толщине слой в отсутствие адсорбции, т. е. при равенстве концентраций в поверхностном слое и в объеме раствора. Величина с5 непрерывно и пропорционально растет с увеличением концентрации и становится равной предельной величине адсорбции Г при 100 % содержании ПАВ в объемной фазе. Следовательно, поверхностный избыток (адсорбция Г) должен линейно снижаться с увеличением концентрации после формирования на новерхности насыщенного мономолекулярного слоя ПАВ и достигать нулевой величины при 100 % содержании ПАВ в растворе (рис. 3.24 кривая 2). После заполнения монослоя (рис. 3.25) постоянства может достигать полное количество вещества в нем, но не адсорбция. На этом основании можно полагать, что уравнение (3.4.7) дает не адсорбцию (но Гиббсу), а полное количество растворенного вещества в поверхностном слое (адсорбцию по Ленгмюру). [c.581]

Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Одно из положений теории адсорбции, развитой Ленгмюром, основано на том, что каждый адсорбционный центр адсорбции способен удерживать только одну частицу адсорбтива. Следовательно, в теории Ленгмюра рассматривается лишь активированная мономолекулярная адсорбция. При п = 1 уравнение (IV, 13) дает [c.159]

Основные научные исследования посвящены изучению химических реакций при высоких температурах и низких давлениях, термических эффектов в газах, химическому взаимодействию в твердых телах, жидкостях и поверхностных пленках. Исследовал (1909—1916) адсорбцию газов на твердых поверхностях и установил существование предела адсорбции. Предложил уравнение изотермы адсорбции (изотерма Ленгмюра). Развил (1916) представления о строении мономолекулярных адсорбционных слоев на поверхности жидкостей и показал, что разреженные монослои обладают свойством двумерного газа, а в насыщенных монослоях молекулы ориентированы в зависимости от полярности их концевых групп, что позволяет в ряде случаев установить их строение, форму и размеры. Разрабатывал теоретические вопросы устойчивости коллоидных систем. Получил (1911) атомарный водород и разработал процесс сварки металлов в его пламени. Сконструировал [c.293]

Для проверки применимости теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра [см. формулы (И.З) и (II.4)] рассчи- [c.19]

РО4], что подтверждает правильность использования модели адсорбции по Ленгмюру., Такое соответствие также показывает воспроизводимость и надежность метода роста затравки для изучения ингибирования кристаллизации кальцита примесями сточной воды. Линейная зависимость и отрезок оси (в пределах экспериментальной погрешности), равный единице, указывает на то, что механизм ингибирования такой же, как и механизм, предполагаемый для адсорбции по Ленгмюру, а именно образование мономолекулярного слоя добавочных ионов на центрах кристаллизации. [c.41]

Вывод уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра для твердых адсорбентов базируется на ряде исходных предпосылок 1) адсорбционные силы подобны силам основных валентностей и действуют на малых расстояниях 2) адсорбционной активностью обладает не вся поверхность адсорбента, а лишь определенные активные центры, расположенные преимушественно на выпуклых участках поверхности выступах, ребрах, углах 3) молекулы адсорбированного газа фиксируются на адсорбционных центрах, не перемещаются по поверхности адсорбента и не взаимодействуют друг с другом. Для упрощения вывода принималось, что все адсорбционные центры энергетически равноценны и каждый такой центр может удержать только одну молекулу адсорбата. В результате такой адсорбции образуется мономолекулярный слой адсорбированных молекул. Поскольку одновременно с адсорбцией протекает обратный ей процесс десорбции, адсорбированные молекулы газа или растворенного вещества через какой-то период времени отрываются от поверхности адсорбента под действием молекулярно-кинетических сил. При равенстве скоростей этих процессов в системе устанавливается динамическое адсорбционно-десорбционное равновесие. [c.334]

Кинетика мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. [c.125]

Аналитическим выражением изотермы мономолекулярной адсорбции при более высоких концентрациях и на ровной поверхности является уравнение изотермы Ленгмюра [c.38]

Наконец, С. Брунауэр, П. Эммет и Э. Теллер отказались от второго допущения Ир. Ленгмюра, приводящего к мономолекулярной адсорбции. Для случая, когда адсорбтив находится при температуре ниже критической, т. е. в парообразном состоянии, эти авторы разработали теорию полимолекулярной адсорбции, имеющую большое практическое значение. С. Брунауэр проанализировал многочисленные реальные изотермы адсорбции и предложил их классификацию. Согласно этой классификации можно выделить пять основных типов изотерм адсорбции, изображенных на рисунке 50. Изотерма типа I отражает мономолекулярную адсорбцию (например, адсорбция, описываемая уравнением Ленгмюра). Изотермы типа II и III обычно связывают с образованием при адсорбции многих слоев, т. е. с полн-молекулярной адсорбцией. Различия мелсду этими изотермами обусловлены различным соотношением энергии взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Изотермы типа IV и V отличаются от изотерм II и III тем, что в первых случаях адсорбция возрастает бесконечно при приближении давления пара к давлению насыщения, а в других случаях имеет место конечная адсорбция при давлении насыщения. Изотермы типа II и III обычно характерны для адсорбции на непористом адсорбенте, а типа IV и V — на пористом твердом теле. Все пять типов изотерм адсорбции описываются теорией полимолекуляр ной адсорбции БЭТ , названной так по начальным буквам фамилий ее авторов (Брунауэр, Эммет, Теллер). [c.221]

Опыт показал, что наряду с изотермами адсорбции, вид которых показан на рис. IV, 1, довольно часто на практике встречаются изотермы, не имеющие второго участка, почти параллельного оси давлений и отвечающего насыщению поверхности адсорбента молекулами адсорбтива. Вид таких изотерм изображен на рис. IV, 5. Как можно видеть, в точке А изотерма Ленгмюра круто поднимается кверху. Очевидно, связывание адсорбтива адсорбентом не прекращается после образования мономолекулярного слоя, а продолжается дальше. Форму подобных изотерм нельзя объяснить [c.93]

При значениях р, далеких от р и С 1, адсорбция приводит к обрааованию мономолекулярного слоя и уравнения (IV, 19) и (IV, 20) переходят в уравнения адсорбции Ленгмюра (IV, 10) и (IV, 11). По мере приближения р к р число свободных активных центров сокращается и кратность комплексов растет. При р = р происходит объемная конденсация пара. [c.98]

Уравнение Ленгмюра является наиболее полным и общим для мономолекулярной адсорбции. [c.337]

В соответствии с теорией Ленгмюра на поверхиости сорбента находится силовое поле, которое способно притягивать молекулы посторонних веществ, причем образуется мономолекулярный слон адсорбированных молекул. Между поверхностью адсорбента и средой устанавливается подвижное адсорбционное равновесие, определяемое равенством скоростей адсорбции и десорбции молекул. [c.276]

Следуя Штерну, для определения заряда плотного слоя можно воспользоваться рассмотренной в гл. И схемой мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Работа перенесения -го иона из объема раствора в плотную часть двойного слоя [c.179]

Несмотря на известные упрощения, характерные для данного уравнения, оно обеспечивает получение достаточно точных данных по кинетике испарения ингибитора атмосферной коррозии металла с открытой поверхности металлоизделия. Некоторые затруднения вызывает определение коэффициента испарения а, являющегося термодинамической характеристикой процесса испарения. Величина а находится в пределах 0,1 й 1, зависит от степени взаимодействия ингибитора с поверхностью металла и связана с работой адсорбции, определяемой по известному уравнению Ленгмюра [1]. При незначительном содержании ингибитора на поверхности металла в количестве, соответствующем нескольким мономолекулярным слоям, коэффициент испарения а близок к 0,1, что связано с трудностью испарения ассоциированных в монослое на поверхности металла молекул ингибитора. [c.159]

Мы рассмотрели кратко две теории адсорбции — теорию мономолекулярной адсорбции Ленгмюра и теорию полимолекулярной адсорбции Поляни, на первый взгляд исключающие друг друга. Возникает вопрос, какая из этих теорий более правильна На это следует ответить, что обе теории ограничены в применении. В зависимости от природы адсорбента и адсорбтива и в особенности от условий адсорбции в одних случаях приложима одна, а в других—другая теория адсорбции. Теория Поляни применима только к явлениям чисто физической адсорбции. Теория Ленгмюра охватывает с известными ограничениями явления как физической, так и химической адсорбции. Однако теория Ленгмюра не может быть применена для объяснения адсорбции на тонкопористых адсорбентах, имеющих сужающиеся поры. В местах сужения, вследствие аддитивности дисперсионных сил, адсорбционный потенциал более высок и в таких местах происходит более интенсивная адсорбция. Это особенно заметно при температурах ниже критической температуры адсорбтива, т. е. при адсорбции паров, которые в этом случае заполняют наиболее узкие места капилляров в виде жидко-сти. Применение уравнения Ленгмюра к адсорбции тонкопористыми адащ1 ещ ами, имеющими поры с сужениями, затрудни-тельнигКбнечно, формально, уравнением Ленгмюра можно описать [c.96]

Следует предостеречь еше от одной распространенной ошибки, встречаюшейся при интерпретации теории Ленгмюра. Обычно она возникает при попытке теоретически вьшислить константу адсорбционного равновесия на основе предположения, что количество молекул в адсорбционном слое Ленгмюра можно найти путем умножения концентрации молекул возле поверхности на толщину мономолекулярного слоя (или интегрированием концентрации по толщине, что не меняет сути дела). Ошибка здесь в том, что адсорбционный слой Ленгмюра как операнд математических выражений не имеет толщины это двухмерный объект — геометрическое место точек, представляющих центры закрепленных на поверхности молекул. Расстояние между этими центрами в силу конечного и определенного размера молекул сорбата равно некоторому эффективному радиусу молекулы (длина адсорбционной связи) — они могут располагаться только в одной плоскости с нулевой толщиной. Монослой имеет физическую толщину, равную размеру адсорбированных молекул, но это не значит, что число молекул в этом слое можно вычислять умножением концентрации молекул возле поверхности на физическую толщину слоя, что означало бы, что центры адсорбированных молекул могут находиться на любом расстоянии от поверхности, в том числе равном нулю. Следовательно, молекулам приписывается неопределенный размер. Это является чисто математической стороной ошибки. Кроме того, упомянутый выше способ вычисления количества адсорбированного вещества неявным образом подменяет адсорбцию ио Ленгмюру на адсорбцию по Гиббсу (поверхностный избыток). [c.557]

Первое теоретическое уравнение, описывающее связь между количеством адсорбированного газа и его равновесным давлением при постоянной температуре, было предложено Ленгмюром [39]. При этом предполагалось, что адсорбция ограничена образованием мономолекулярного слоя и радиус действия поверхностных, сил очень мал, а потому адсорбироваться могут только те молекулы, которые ударяются о чистую поверхность. Молекулы, ударяющиеся об уже адсорбированные молекулы, упруго отражаются и возвра- [c.292]

Большинство изотерм адсорбции паров имеет форму изотермы типа II, по которой в настоящее время, используя теорию Брунау-эра, Эммета и Теллера (БЭТ), можно определять удельную поверхность адсорбирующего твердого тела [40—43]. Изотермы типа II характеризуют полимолекулярную адсорбцию, поэтому утверждение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто. По теории полимолекулярной адсорбции предполагают, что молекулы паров адсорбируются поверх уже адсорбированных молекул. При этом сохраняется ленг-мюровская концепция, которую Брунауэр, Эммет и Теллер распространили на второй и последующие адсорбированные слои молекул. [c.293]

Для объяснения механизма процесса адсорбции предложены поверхностная теория по Ленгмюру н объемная теория по Поляни. Адсорбция молекул на поверхности адсорбента по Ленгмюру осуществляется на энергетически равноценных активных ее центрах с образованием мономолекулярного слоя. Недостаток этой теории в ее неприменимости к процессам, осложненным адсорбцией в микроиорах и капиллярной конденсацией. [c.55]

Все рассмотренные до сих пор уравнения справедливы для мономолекулярной адсорбции на адсорбенте с энергетически эквивалентными адсорбционными центрами. Однако реальные поверхности твердых тел, как правило, не обладают таким свойством. Существенным приближением к реальным условиям является рассмотрение возможных распределений адсорбщюнных центров поверхности адсорбента по энергиям. Приняв линейное распределение адсорбционных центров по энергиям (теилотам адсорбции), М. И. Темкин, используя уравнение Ленгмюра, получил следующее уравнение для средних степеней заполненпя адсорбента [c.117]

Первое положение означает, что адсорбированные молекулы прочно связаны с адсорбционными центрами они как бы локализованы на центрах (локализованная адсорбция). Сам Ир.. ТТенгмюр считал, что взаимодействие молекула — центр имеет всегда химическую природу. Однако такое ограничение природы сил не обязательно. Второе положение приводит к выводу, что, по Ир.. Пенгмюру, на поверхности может образоваться только один адсорбционный слой. Поэтому адсорбцию, по Ир. Ленгмюру, называют мономолекулярно . Наконец, третье полонсение означает, что дифференциальная теплота адсорбции постоянна и что силами взаимодействия адсорбированных молекул менаду собой можно пренебречь. [c.216]