Адсорбция теория Поляни

Переходя к количественным соотношениям теории объемного заполнения пор, необходимо отметить, что в ее основе лежат представления потенциальной теории Поляни, предложенной для описания полимолекулярной адсорбции, исходя из объема адсорбционного пространства. Теория Поляни принимает, что в адсорб< [c.140]

Полимолекулярная адсорбция. Теории Поляни и БЭТ. Если адсорбция протекает с образованием полимолекулярного адсорбционного слоя, то изотерма адсорбции отличается от ленгмюровской и имеет более сложный вид. [c.337]

Работами акад. М. М. Дубинина было установлено, что некоторые положения теории Поляни применимы и для микропористых адсорбентов. Эмпирически были получены уравнения характеристической кривой и изотермы адсорбции следующего вида [c.44]

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

В середине 30-х годов концепция М. Поляни была полностью переосмыслена М. М. Дубининым. На ее основе он создал современную теорию адсорбции — теорию объемного заполнения микропор. Прежде всего было постулировано, что эта теория относится только к самым тонкопористым адсорбентам, например к активным углям, в которых громадное большинство пор имеет линейные размеры, не превышающие 2 3 нм (та- [c.224]

Теория полимолекулярной адсорбции. Эксперименты показали, что на практике, особенно при адсорбции паров, встречаются изотермы, правая часть которых круто поднимается кверху (рис. 95), что свидетельствует о взаимодействии адсорбированных слоев молекул с адсорбатом, когда адсорбированные молекулы наслаиваются друг на друга. Для объяснения этого явления и описания так называемых S-образных изотерм адсорбции М. Поляни (1915) предложил теорию полимолекулярной адсорбции. В основе этой теории лежали следующие положения. [c.273]

Наличие тонкой и неоднородной пористости поверхности твердого тела приводит к особенностям, которые отражает потенциальная теория Поляни и теория капиллярной конденсации. Теория Поляни основывается на двух свойствах сил молекулярного взаимодействия аддитивности этих сил (присутствие третьей молекулы не изменяет взаимодействия между двумя другими) и независимости их от температуры. Действие молекулярных сил распространяется в некотором объеме над поверхностью твердого тела — в адсорбционном поле. Притяжение молекул пара к адсорбенту не влияет на их взаимодействие между собой адсорбент только увеличивает концентрацию пара вблизи своей поверхности. Это увеличение определяется адсорбционным потенциалом А, т. е. работой, затрачиваемой на удаление молекулы из данной точки адсорбционного объема в бесконечность. Величина А зависит от числа окружающих эту точку молекул адсорбента. Например, в узких щелях она будет больше, чем в широких. Согласно закону Больцмана концентрация в точке с потенциалом А определяется уравнением Сл=< о ехр (Л/ 7 ), где Со — концентрация вне поля адсорбента. Следовательно, в разных точках адсорбционного поля концентрация молекул адсорбента различна. Если она достигает концентрации насыщенного пара Сн, то происходит конденсация. Необходимое для этого наименьшее (критическое) значение потенциала Ащ, выражается формулой С =Со ехр (Лкр/ Г) (Лкр= =ЯТ Сп/Сй). При температурах значительно более низких, чем критическая, плотность пара р намного меньше плотности жидкости, количество которой и определяет адсорбцию. Поэтому при подсчете последней [c.224]

Бх—потенциал адсорбции. Теория Поляни постулирует сжатие газа на поверхности адсорбента- [c.146]

Потенциальная теория Поляни не приводит к выводу какой-либо конкретной изотермы адсорбции. Она позволяет лишь представить изотерму адсорбции для заданной температуры на основе характеристической кривой, полученной для той же пары адсорбент — адсорбтив. [c.66]

В соответствии с потенциальной теорией адсорбции М. Поляни и работами С. Брунауэра, П. Эммета, О. Теллера и др. адсорбционные слои имеют полимолекулярный характер. Толщина их определяется равновесием между силами ориентации, затухающими по мере удаления от поверхности, и энергией теплового движения, господствующей в свободном объеме. Связывание воды при удалении от поверхности изменяется по экспоненциальному закону. Расстояние до того эквипотенциального уровня, на котором устанавливается это равновесие, является толщиной переходного (адсорбционного) слоя. Согласно М. Поляни, в этой области действуют закономерности гравитационного поля. Потенциал его в любой точке не зависит от температуры и присутствия посторонних молекул. Толщина адсорбционного слоя достаточна, чтобы приложить к нему уравнение состояния и термодинамические методы расчета. [c.31]

Видное место в теории газовой адсорбции занимает теория Поляни, в которой проводится аналогия между адсорбцией и конденсацией пара. Предполагается, что в результате взаимодействия молекул газа с адсорбентом происходит концентрирование молекул газа у поверхности адсорбента и связанное с ним локальное повышение давления. В пределе газ сжимается до давления насыщения (р ) и на поверхност происходит фазовый переход, приводящий к образованию пленки жидкости. Объем конденсата 1 , называемый адсорбционным объемом, может быть рассчитан по удельной адсорбции [c.30]

Потенциальная теория Поляни была одной из первых эмпирических теорий, предложенных для описания адсорбции [1—31. Дубинин и Радушкевич развили ее применительно к объемному заполнению микропор [58, 59] (см. гл. 5). В теории объемного заполнения зависимость работы адсорбции А от объема адсорбированной фазы W называется характеристической кривой. Величины А и W определяются как [c.646]

Теория БЭТ включила в себя основные положения теории Лангмюра и теории Поляни. В теории БЭТ используются представления об активных центрах и кинетике процессов адсорбции и десорбции. Это позволяет применить формально математический аппарат теории Лангмюра и получить уравнение изотермы адсорбции [c.16]

Теория Поляни не дала математического выражения изотермы адсорбции, однако ее представления положены в основу современной теории объемного заполнения пор адсорбента молекулами адсорбата. [c.338]

В целом, теория Поляни, несмотря на свою ограниченность (отсутствие аналитического выражения для изотермы), отнюдь не потеряла практического значения и до настоящего времени остается почти единственной теорией, пригодной для описания адсорбции на адсорбентах с резкой энергетической неоднородностью, например на активированных углях. [c.144]

Теория Поляни не позволяет вывести уравнения изотермы адсорбции. Теория БЭТ, как и теория Ленгмюра, дает аналитическое уравнение для изотермы, которая в этом случае имеет 5-образную форму (см. рис. IV, 5). Не приводя достаточно сложного вывода уравнения изотермы адсорбции Брунауэра, Эммета и Теллера, остановимся л г(иь на некоторых положениях,-лежащих в основе этого вывода, и приведем само уравнение изотермы. [c.98]

Если проследить развитие наших представлений об адсорбции в микропорах, то исторически корни этих представлений лежат в так называемой потенциальной теории адсорбции М. Поляни. [c.383]

Метод БЭТ не применим к особо микропористым твердым телам, таким, как активированный уголь и цеолиты, поскольку для них получаются завышенные величины поверхности вследствие заполнения микропор уже при малых относительных давлениях. Для определения поверхности таких адсорбентов нужно использовать другие модельные представления. Оказалась продуктивной обработка данных низкотемпературной адсорбции иа особо микропористых твердых телах с помощью уравнения изотермы (см. разд. 3.3), выведенного Дубининым на основе потенциальной теории Поляни. [c.21]

Адсорбцию из растворов можно интерпретировать также с помощью теории адсорбции, предложенной Поляни (подробно она обсуждается в гл. XIV, разд. Х1У-7). В рамках этого подхода адсорбция рассматривается как своего рода осаждение из раствора под действием адсорбционного нотенциала. При этом [c.314]

Теория Поляни, по существу, является термодинамической теорией. В ней не делается попыток найти функцию е(ф) или каким-либо образом определить 2. Важно, однако, что, согласно этой теории, функция в(ф) не должна зависеть от температуры и, следовательно, для данной системы адсорбент—адсорбат все изотермы должны приводиться к одной и той же характеристической кривой. Часто характеристические кривые, найденные из различных изотерм, действительно совпадают. Так, авторы работы [49], измеряя адсорбцию двуокиси серы на силикагеле при восьми различных температурах (от 193 до 373 К), получили одну и ту же характеристическую кривую для всех изотерм адсорбции (рис. Х1У-16). Потенциальную теорию можно применять и в субмонослойной области. В этом случае е больше зависит от 0, чем от ф, и на самом деле характеризует неоднородность поверхности. И действительно, расчет распределения энергии центров адсорбции на [c.459]

При адсорбции газа [34] на горячей поверхности (типичный элементарный случай адсорбционного катализа) могут встретиться различные типы адсорбции, начиная от чисто физической, электрически нейтральной адсорбции или конденсации до образования определенного устойчивого химического соединения, также электрически нейтрального. Дубинин [29], характеризуя капиллярную конденсацию паров на пористых твердых вехцествах, указывает, что для твердых адсорбентов с крупными порами адсорбция является в значительной мере капиллярной конденсацией, в то время как для мелких пор применима адсорбционная теория Поляни для промежуточных случаев одновременно существуют и адсорбция и капиллярная конденсация. [c.108]

Первые три члена аналогичны соответствующим членам в уравнении для обмена минеральных ионов. Особенности адсорбции органических ионов характеризуются четвертым членом. Так как, в соответствии с теорией Поляни и нашими экспериментальными данными величина с-рр= пр— [c.692]

Оказалось, что теория Поляни хорошо выражает температурную зависимость адсорбции и дает возможность определить давление, нри котором адсорбция максимальна. [c.115]

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]

По Полянн на поверхности адсорбента нет активных центров, а за счет поверхностных адсорбционных сил формируется адсорбционный объем, состоящий из полимолекулярных слоев адсорбируемого вещества. Адсорбционный потенциал н полимолекулярном слое снижается от максимального [> первом слое поверхности до нуля в последнем слое, в котором кончается действие адсорбционных сил. Теория Поляни не дает возможности математически описать ураинение изотермы адсорбции. [c.55]

Использовав указанные положения теории Поляни и обобщив большой экспериментальный материал, М. М. Дубинин с сотр. йришел к выводу о возможном применении функции распределения Вейбула в качестве функции распределения адсорбционного Объема по значению потенциала для описания адсорбции на микропористых адсорбентах. Применительно к распределению степени заполнения по адсорбционному потенциалу функцию распределения Вейбула представляют соотношением [c.142]

По другой теории (Поляни) природа адсорбционных сил чисто физическая, связанная с проявлением остаточных межмолекулярных ван-дер-ваальсовых сил. Согласно современным представлениям, при адсорбции проявляются все виды физических и химических сил, т. е. адсорбция — физико-химический процесс. [c.353]

По теории Поляни, адсорбция определяется Ван-дер-Ваальсовы] ш силами, радиус действия которых больше, чем остаточных валентностей в теории Лангмюра, и поэтому адсорбция не локализуется в первом молекулярном слое, а приводит к образованию полимолекул яр но го слоя. Действительно, при широком исследовании изотерм адсорбции на различных адсорбентах, особенно при адсорбции паров, было показано, что наиболее общим типом являются не лангмюровские изотермы (рис. 38), а так называемые 5-образные изотермы, в которых адсорбция не останавливается на образовании кюнослоя, а продолжается до образо- [c.95]

Давно было очевидно, что существует однозначная связь мен<ду изотермой адсорбции и распределением пор адсорбентов по размерам. Однако создание способов расчета распределения пор по размерам из данных по адсорбционным равновесиям паров и решение обратной задачи не могут быть названы простыми. Можно сказать, что теоретическое обоснование вида этой связи позволит подойти к решению проблемы физической адсорбции индивидуальных веществ на пористых адсорбентах. Для решения этой задачи оказалось полезным статистическое описание процесса заполнения пор адсорбатом. Применение этого статистического метода и теории По-ляни — Дубинина дает возможность определить связь между распределением микропор и адсорбционным равновесием. Выводы, вытекающие из приведенных сопоставлений, позволяют обосновать основные постулаты теории Поляни — Дубинина, выяснить физический смысл постоянных п и Е общего уравнения Дубинина и объяснить связь между этими постоянными. Отсюда также следует, что параметр уравнения Дубинина может принимать любые нецелочисленные значения. Применение нецелочисленных значений п позволяет описывать одночленным уравнением с двумя постоянными п ТА Е изотермы адсорбции, для которых ранее применялось двучленное уравнение (с и = 2) так называемой бидисперсной микропористой структуры. [c.241]

Однако я не вижу серьезных оснований для возвращения к этой точке зрения. Ведь по существу предложение Кадлеца означает полный возврат к потенциальной теории Поляни. Мы должны считать, по Кадлецу, что в микропорах при адсорбции пара образуются две фазы нормальная жидкость, находящаяся (внутри микропоры ) в равновесии с газовой адсорбционной фазой. Все то, что сделано в теории объемного заполнения микропор за последние 10—15 лет по существу ставится этим утверждением под сомнение. Сам Кадлец предлагает принять это утверждение как рабочую гипотезу, а затем сравнить получаемые данные с теоретическим расчетом. Но в работе я не нашел убедительных аргументов, которые оправдали бы делаемые допущения. Вот почему я не согласен с теми выводами работы, которые вытекают из уравнения (15). [c.282]

Теория адсорбции в микропорах была развита М. М. Дуби-шым, Л. В. Радушкевичем, В. А. Астаховым и др. [153—156]. га теория (как и потенциальная теория Поляни) основана на редставлении о температурной инвариантности характеристи-1еского уравнения адсорбции, выражающего распределение степени заполнения объема адсорбционного пространства микропор по дифференциальной молярной работе адсорбции. Это уравнение имеет следующий вид [c.65]

Характеристическая кривая как функция А от величины заполнения адсорбционного пространства ранее, как известно, была использована в теории Поляни. Позднее Гольдман и По-ляпи [1471 показали, что она в равной степени характеризует как мономолекулярную, так и полимолекулярную адсорбцию. Поэтому нет основания считать, что уравнение (111.10) описывает только объемное заполнение микропор. Действительно, Л. В. Радуш-кевич [157] обратил внимание на то, что это уравнение (в форме, известной под названием уравнения Дубинина — Радушкевича) применимо для адсорбции газов на непористом стекле пирекс . [c.66]

Микропористость катализаторов и адсорбентов принято оценивать по изотермам физической адсорбции. М. М. Дубинин с сотр. использовали принцип характеристической кривой потенциальной теории Поляни [348, 349]. Для степени заполнения объема микропор л/Лр шредложено уравнение [c.188]

По теории Поляни адсорбционный потенциал и кривые, пред-ставляюпще распределение потенциала между слоями адсорбата, не изменяются с изменением температуры. Предполагается, что адсорбционный потенциал Е имеет положительные значения только в адсорбционном объеме, т. е. в объеме, находящемся над поверхностью адсорбента. Чем ближе адсорбент к поверхности, тем выше значение адсорбционного потенциала. Это увеличение заканчивается на определенном расстоянии от поверхности, ближе к которой потенциал будет падать и обратится в нуль (на расстоянии ). При дальнейшем приближении потенциал получает отрицательное значение, т. е. здесь действуют отталкивающие силы. Величина й соответствует радиусу молекулы адсорбата. Потенциальная теория не дает уравнения изотермы адсорбции. [c.112]

Согласно теории Брунауэра, Эмметта и Теллера (теория БЭТ) адсорбция обусловливается ван-дер-ваальсовыми силами, сфера действия которых в противовес положениям потенциальной теории Поляни сравнительно мала. С поверхностью адсорбента прочно связай только первый слой адсорбированного вещества. Второй слой адсорбируется уже не поверхностью, а первым адсорбированным слоем, третий — вторым и т. д. [c.116]

До 1914 г. удовлетворительной теоретической интерпретации процесса адсорбции газов и паров на поверхности твердых тел не существовало. В 1915 г. Поляни и Лэнгмюр предложили две совершенно независимые теории. Основные предпосылки обеих теорий были различны, Лэнгмюр исходил из предположения, что адсорбция является химическим процессом и что адсорбированный слой состоит из одного слоя молекул или атомов. Поляни считал, что адсорбция представляет собой физический процесс и что адсорбционная фаза состоит из многих слоев молекул. Обе теории были во многих отношениях плодотворны и обе имели определенные ограничения. Теория Поляни применима только к ван-дер-ваальсовой адсорбции, теория Лэнгмюра, с известными ограничениями, приложима как к химической, так и к физической адсорбции. [c.90]

В таблице приведены значения наклонов для различных объемов адсорбированной жидкости по опытным данным. Следует отметить, что первые существенные отклонения от потенциальной теории наступают при адсорбированном объеме, равном 5,02 см , в то время как объем адсорбированной жидкости нри насыщении составляет всего лишь 5,40 см . Таким образом, капиллярной конденсации можно приписать не более 7% от наибольшей адсорбции при насыщении. При адсорбции сероуглерода на угле сколько-нибудь значительных отклонений наклона кривой от теории Поляни не возникает даже и при адсорбции, равной 5,02 см , так что в этом случае еще меньшая часть общей адсорбциц моукет быть приписана капиллярной конденсации. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология