Энергия адсорбции сложных неполярных молекул на неполярном адсорбенте

Энергия адсорбции сложных неполярных молекул на неполярном адсорбенте [c.492]

Молекулярно-статистическая теория адсорбции при нулевом и конечных (небольших) заполнениях поверхности была развита в ряде хорошо известных работ (литературу см. в обзорах [4, 22]). Однако полученные в этих работах молекулярно-ста-тистические выражения для термодинамических характеристик адсорбции (ТХА) применялись лишь для нахождения этих характеристик путем обработки экспериментальных данных. Расчеты ТХА из свойств адсорбата и адсорбента, взятых в отдельности, проводили лишь для простейших молекул адсорбатов, главным образом, одноатомных. Необходимые для расчетов ТХА значения потенциальной энергии адсорбции находили долгое время также только для простейших систем благородные газы — графит [23] или неполярные и полярные молекулы — ионный кристалл [4, 24]. В последуюших работах были рассчитаны потенциальные энергии адсорбции более сложных молекул углеводородов на графите [4] и более простых молекул в цеолитах (обзор [25, 26]). В дальнейшем развитии количественных молекулярно-статистических расчетов ТХА сложных молекул большую роль сыграли следующие два достижения [c.188]

Надо отметить, что быстрый рост числа соединений (например, углеводородов) с ростом их молекулярного веса ие позволяет детально исследовать адсорбционные свойства каждого из этих веществ. Поэтому весьма важно научиться эти свойства предсказывать на основании строения молекул исследуемых соединений. В идеале хотелось бы уметь предсказать статические адсорбционные свойства и динамические условия разделепия смесей, зная только электрические, магнитные и геометрические свойства адсорбата и адсорбента, состав и концентрацию газовой илп жидкой смеси. Конечно, эта задача чрезвычайно трудная, и мы еще очень далеки от ее разрешения. Однако весьма важно ее поставить и уже теперь направить теоретическую и экспериментальную работу по этому пути. Некоторые вопросы относительно природы адсорбционных сил и возможности расчета энергии адсорбции и адсорбционных равновесий как будто проясняются, так что комбинация теоретических и полуэмпирических методов [1—4] уже в настоящее время помогает понять и полу количественно илп хотя бы качественно предсказать свойства многих практически ваншых адсорбционных систем. В настоящем сообщении этим вопросам уделяется основное внимапие. Мы начнем с анализа простейшего случая, т. е. с адсорбции на однородной поверхности неполярных, а затем и некоторых полярных адсорбентов, а дальше рассмотрим более сложные случаи, которые имеют место при химическом модифицировании поверхности адсорбента путем обр 13овапия или разложения на ней различных соединепий, в частности соединений, обладающих избирательностью по отноше- [c.45]

Наиболее важная, но и наиболее трудная задача в молекулярной теории адсорбции — определение потенциальной функции Ф взаимодействия молекул с поверхностью твердого тола. При однозначном определении этой функции Ф из опытных адсорбционных данных и при строгих ее квантовомеханических расчетах встречаются серьезные трудности. Вместе с тем приближенные, основанные на достижениях полуэмппрической теории межмолекулярных взаимодействий, расчеты потенциальных функций Ф для взаимодействия молекул разного строения с однородной поверхностью многих твердых тел, использующие физико-химические свойства адсорбата и адсорбента, приводят к значениям термодинамических характеристик адсорбции, находящимся в удовлетворительном согласии с опытом. Особенно хорошие результаты получены при взаимодействии различных молекул с поверхностью неполярных твердых тел — неспецифическнх адсорбентов, когда основными силами притяжения являются дисперсионные. В случае сложных молекул, состоящих из нескольких сортов силовых центров, например молекул углеводородов, для повышения точности приближенных расчетов Ф в настоящем этапе, по-видимому, целесообразно производить уточнение параметров потенциальных функций ф взаимодействия силовых центров молекулы с поверхностью, используя опытные адсорбционные данные для небольшого числа молекул, состоящих из тех же силовых центров. Эти уточненные потенциальные функции ф далее могут быть использованы для предсказания энергий и термодинамических характеристик адсорбции других молекул, состоящих из этих же силовых центров на том же адсорбенте. [c.20]