Физическая сущность процесса адсорбции

Физическая сущность процесса адсорбции 2 47 [c.247]

Физические основы и методика исследования адсорбции методом контактной разности потенциалов (КРД). Для указанных выше теоретических и прикладных целей наиболее пригодным является измерение работы выхода электрона методом КРП [32]. Сущность этого метода заключается в том, что работа выхода электрона металла зависит от состояния его поверхности и в процессе адсорбции изменяется вследствие возникновения поверхностных диполей, меняющих потенциальный барьер электрона. Величина этого изменения при прочих равных условиях зависит от дипольного момента адсорбата и числа адсорбированных на единице поверхности частиц согласно уравнению [1 [c.35]

Хроматографический метод вначале применялся главным образом для разделения веществ в жидкой фазе. Только позднее были разработаны способы анализа газовых смесей, однако принципиально не отличающиеся от способов жидкостной хроматографии, и общие закономерности адсорбции и физическая сущность процессов разделения остаются те же. Сущность хроматографического метода хорошо выражена в его основном законе любая жидкость или газообразная смесь веществ разделяется в процессе движения ее через слой адсорбента, если существуют различия в сорбционном взаимодействии между компонентами смеси и сорбентом . [c.191]

АДСОРБЦИЯ 1. Физическая сущность процесса адсорбции [c.246]

Значение тщательной конструктивной проработки элементов адсорбционной установки возрастает вследствие отсутствия расчетных методов, основанных на физической сущности явления процесса адсорбции. Реальные закономерности процесса взаимодействия частиц улавливаемого газа с поверхностными частицами адсорбента в общем случае не поддаются физико-математическому описанию. Даже после введения большого числа упрощающих предположений удается строго описать только самые простые модели, такие как адсорбция отдельного атома на чистой поверхности однородного кристалла. Подобные модели в принципе непригодны для инженерных расчетов адсорбционных установок, предназначаемых для обработки многокомпонентных газовых выбросов с нестабильными характеристиками при помощи реального адсорбента. Имеющего множественные загрязнения и дефекты поверхности. [c.389]

Вопрос о природе и механизме процессов взаимодействия онределенного класса сорбентов — ионитов — с растворами электролитов является основным вопросом гетерогенного ионного обмена и ионообменной хроматографии. Несмотря па это, в литературе отсутствует какая-либо определенная точка зрения по этому вопросу. С одной стороны, это объясняется тем, что на ионообменных сорбентах в реальных условиях, наряду с собственно процессом ионного обмена, протекают и побочные процессы восстановление ионов металлов (в частности, золота и серебра), поглощение ионов или молекул, особенно органических, за счет физической адсорбции и пр. Проявление таких процессов обычно можно учесть и в ряде случаев устранить. Однако, с другой стороны, в литературе нет единого мнения и по механизму собственно ионообменного процесса. Не исключено, что это объясняется необходимостью использования в расчетах процессов, в которых участвуют концентрированные растворы, коэффициентов активности, причем в этом случае неправильность представления о физической сущности процесса может быть в какой-то степени замаскирована своеобразным ходом величии коэффициентов активности. Во избежание такой ошибки считается необходимым определение коэффициентов активности из независимых опытов. [c.86]

Катализом называется ускорение химических реакций в присутствии определенных веществ (катализаторов), многократно химически взаимодействующих с реагентами, но не входящих в состав продуктов реакции [1]. Каталитический процесс включает в себя три этапа адсорбцию, химические превращения на поверхности и десорбцию. Каждый из этапов состоит из нескольких последовательных или параллельных стадий физического и химического взаимодействия промежуточных соединений на поверхности друг с другом и с компонентами газовой фазы. Суммарная скорость каталитического процесса зависит от скоростей его отдельных стадий. Несмотря на специфичность каталитического действия, сущность катализа едина и состоит в том, что катализатор, входя в состав промежуточных соединений, увеличивает степень компенсации энергии разрыва старых связей энергией, освобождаемой при образовании новых связей. Этим самым обеспечивается снижение энергии активации химической реакции. [c.8]

В брошюре в популярной форме изложены общие сведения по процессам разделения и очистки газовых и жидких смесей адсорбционным методом. Даны представления о сущности процесса адсорбции. Основное внимание уделено рассмотрению физической адсорбции, представляющей значительный интерес для промышленной практики. Большое место отведено промышленным адсорбентам отечественного производства. [c.3]

Назначение установки. Установка предназначена для осушки трансформаторного масла и очистки его от механических примесей. Физическая сущность процесса осушки трансформаторного масла молекулярными ситами — синтетическими цеолитами заключается в явлении адсорбции. Осуществляется осушка путем однократного фильтрования сырого трансформаторного масла через слой синтетических цеолитов. Для осушки трансформаторного масла применены цеолиты типа NaA. Для очистки масла от механических примесей оно перед сушкой проходит через фильтр (фильтрующий материал — один слой ткапи бельтинг и один слой фильтровальной бумаги). [c.147]

Приведенные в этом разделе примеры влияния адсорбции поверхностно-активных веществ на электрохимические процессы далеко не исчерпывают всех изученных случаев. Цель этого обзора — показать основные характерные особенности эффектов по-верхностно-активных веществ, их разнообразие и сложность. Физическая сущность влияния адсорбирующихся веществ на электродные процессы прекрасно изложена в ряде обзоров А. И. Фрумкина [463—465]. В последних докладах Фрумкина [466, 467] приведены новые интересные сведения об адсорбции простых неорганических анионов и катионов, а также органических веществ (в том числе деполяризаторов) и влиянии их адсорбции на электродные процессы. [c.101]

Пока выполняется указанное неравенство, до тех пор будет происходить конденсация пара на поверхности тела. При этом достаточно большое тело с низкой температурой может служить сравнительно длительное время аккумулятором энергии фазового превращения.. Время накопления этой энергии — энергии (аккумуляции до состояния р = р, зависит от давления пара, размера тела и его физических свойств. Мы не будем здесь рассматривать тело с большой энергетической емкостью, ибо процесс конденсации на таком теле совпадает по своей сущности с процессом конденсации пара на обычной поверхности. Рассмотрим процесс конденсации пара на сколь угодно малой поверхности, причем в пределе по своей малости размер этой поверхности должен совпасть с поверхностью отдельной микрочастицы. Опыты показали, что процесс адсорбции и конденсации начинается в определенных условиях на поверхности чрезвычайно малого размера. Такой поверхностью в пределе является даже поверхность молекулы неконденсирующегося газа — нейтральной, но активной молекулы. Выше показано, какие причины приводят полярные молекулы к адсорбции и конденсации на положительно активных молекулах. [c.447]

В сущности, точной границы между физической и химической Адсорбцией провести нельзя. Обычно Хемосорбция сопровождается большим выделением тепла. Кроме того, этот процесс совершается медленнее и тебе. Десорбция, намного труднее приходится, когда ты встречаешься с химической Адсорбцией. [c.235]

Молекулярные системы и проще кристаллов (так как содержат меньше атомов) и сложнее (так как их группа симметрии беднее). Это следует иметь в виду, рассматривая применение молекулярных моделей в теории электронной структуры твердых тел введение молекулярной модели необязательно связано с упрощением расчета и должно быть обусловлено физической сущностью рассматриваемой задачи. Применение молекулярных моделей целесообразно прежде всего при исследовании явлений в твердых телах, которые не поддаются описанию в рамках зонной теории. К таким явлениям относятся адсорбция и катализ, связанные с процессами на поверхности кристаллов существенные для практических применений свойства твердых тел, обусловленные наличием примесей или дефектов структуры (локальных центров) и др. [c.86]

Отсутствие таких конкурентных взаимодействий на границе раздела в водных системах обусловливает эффективность ПАВ при их ориентированной, физической (непрочной) адсорбции на твердых поверхностях. Вследствие разнообразия современных синтетических полимерных связующих гидрофобизация твердой поверхности только путем ориентированной адсорбции ПАВ в таких системах не может быть эффективной. Наряду с условием прочной фиксации ПАВ на поверхности твердых частиц иногда возникает необходимость варьирования молекулярного состава углеводородного радикала [6, с. 348—353]. В связи с этим эффективно применение полимеров с активными функциональными группами и различной молекулярной природы. Такие полимерные модификаторы приближаются по своим свойствам ко второй группе ПАВ вследствие способности образовывать структурированные адсорбционные слои [14, 15]. Следует подчеркнуть, что в различных системах, особенно полимерных, одно и то же ПАВ может оказывать противоположное действие в зависимости от его концентрации и других условий применения, хотя его действие часто основано на одном и том же физико-химическом принципе. Молекулярный механизм действия ПАВ является основой, раскрывающей сущность процесса модифицирования, что позволяет определить оптимальные рецептуру и условия применения ПАВ. [c.11]

Одни из физических теорий объясняют сущность адсорбции, как результат взаимодействия ван-дер-Ваальсовских сил между частицами и диффузии (Поляни, Эйкен), другие исходят из того предположения, что адсорбционные процессы вызываются силами электростатического взаимодействия (Лоренц, Ланде, Ильин). [c.654]

Современные промышленные и сельскохозяйственные предприятия предусматривают осуществление однотипных физических и химических процессов, которые в различных производствах проводят в аналогичных по принципу действия аппаратах. Для создания оптимального режима при проведении химических реакций нередко используют физические процессы (нагрев и охлаждение, сушка, абсорбция и адсорбция, перегонка, транспортировка веществ). В этом случае физические процессы являются подготовительными или вспомогательными. Во многих случаях, например, в нефтеперерабатывающей, газовой, легкой промышленности, машиностроении физические процессы являются основными, главными, т. е. общими для различных отраслей промышленности. Физические процессы, связанные с обработкой горючих веществ являются пожаро- или взрывопожароопасными, причем их опасность зависит не только от пожароопасных свойств веществ, но и от конструктивного устройства и режима работы аппаратов. Это вызывает необходимость изучения сущности и пожарной опасности физических и химических процессов, наиболее широко используемых в промышленности. [c.138]

Метод тепловой десорбции может быть использован не только для измерения физической адсорбции газов и паров, но и, в несколько измененном виде, для исследования хемосорбционных процессов и раздельного измерения поверхности. Сущность метода заключается в адсорбции вещества из газовой фазы при определенной температуре с последующей десорбцией его при повышении температуры в поток газа-носителя. Температура десорбции зависит от природы [c.224]

Основные научные исследования относятся к нефтехимии и каталитической химии. Впервые систематизировал опытные данные, полученные русскими и зарубежными учеными по химии и физикохимии нефти. Изучая адсорбцию, высказал (1911—1912) гипотезу о существовании физико-химической силы притяжения, являющейся промежуточной между химической связью и молекулярным притяжением. На основании этой гипотезы объяснил образование коллоидных растворов и суспензий флоридина (отбеливающей земли) и металлов в жидкостях, а также процессы адсорбции и десорбции. Результаты этих исследований легли в основу разработки методов промышленной очистки нефтепродуктов и были использованы им в работах по гетерогенному катализу (1916). Объяснил (1908) физическую сущность процесса перегонки нефти с водяным паром. Доказал (1911— 1912), что полимеризация олефинов идет на природном алюмосиликате. Его исследования поверхностного натяжения на границе нефтепрод5т<т — водный раствор способствовали формированию представлений об образовании и разрущении водно-нефтяных эмульсий. Автор труда Научные основы переработки нефти (1913, 3-е изд. 1940). [22, 23, 123[ [c.159]

Физическая сущность межмолекулярных взаимодействий. Взаи.м-ное притяжение молекул т роисхол] т зи счет действия си.1 В н-аср-Ваальса. Эти силы обусловливают сцепление молекул во многи.ч физических явлениях (отвердевание, ожижение, адсорбция, трение, поверхностное натяжение, вязкость и др.), в том числе и при образовании криоосадка в процессе криоконденсационной откачки. Взаи-мное притяжение молекул в упрощенном виде можно представить, если рассматривать молекулы как электрические диполи. [c.15]

Во-первых, мультиплетная теория основывается на весьма строгих требованиях соответствия между определенными, причем наиболее существенными свойствами реагентов, с одной стороны, и катализаторов, — с другой. Это обстоятельство придает научную строгость и целостность самой теории, которая вполне четко определяет сущность гетерогенного катализа и его отношение к другим явлениям, в частности к физической и химической адсорбции. Во-вторых, мультиплетная теория дает ясные модельные представления о механизме реакций, дает указания о влиянии на ход катализа химического строения реагентов, изменения в составе и физическом состоянии катализаторов, изменений термодинамических и кинетических условий процесса, связывает механизм катализа со стереоспецифическим синтезом. В-третьих, мультиплетная теория и строится на обширном экспериментальном материале (синтетические исследования Н. Д. Зелинского, Б. А. Казанского, А. Ф. Платэ, И. И. Шуйкина, Р. Я. Левиной, [c.112]

Прочность кокса из плохо спекающегося угли также повышалась от добавки. Авторы объяснили это различной адсо))Гн ,11ей смолы углями. Однако сущность процесса в этом случае несколько иная. Если бы здесь имела лгесто только физическая адсорбция смолы, то удаление (десорбция) ее происходило бы при температуре нагревания, п выход экстракта был бы близок к величине добавки, но этого не получилось. В действительности здесь проявляется разная степень жесткости структуры углей менее жесткая структура легче диспергнруется в смоле и дает больший выход экстракта нри одинаковых температурах. Из диспергированного в смоле второго угля с менее жесткой структу[)ой кокс получился лучшего качества. Аналогичные опыты с углями различных стадий метаморфизма нока-зали, что наиболее сильное влияние добавляемая смола оказывала на угли средней стадии метаморфизма, обладающие наименее жесткой структурой. [c.251]

Сущность его заключается в изучении состояния молекул 1азов, поглощенных твердым телом. Молекула адсорбируется на поверхиости. Этот процесс сопровождается выделением тепла (теплота адсорбции), причем химическая адсорбция характеризуется значительно большими тепло-тами, чем физическая. Процесс, обратный адсорбции, т. е. удаление адсорбированной молекулы с поверхности твердого тела, называется десорбцией. Изучая адсорбцию я десорбцию на различных поверхностях, можно выяснить, каковы типы этих поверхностей. [c.32]

Между этими двумя типами адсорбции существует совершенно четкое различие. Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к числу которых относятся [1] силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрунольного притяжения. Поэтому физическую адсорбцию часто называют также вандерваальсовой адсорбцией. В то же время хемосорбция связана с нерераснределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела и с последующим образованием химических связей. Иными словами, физическая адсорбция подобна конденсации наров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента. Из этих определений следует, что по мере изменения наших представлений о сущности химической связи будет соответственно меняться и представление о хемосорбции. [c.20]

Вопрос о взаимодействии между катализатором и реагирующими веществами теоретически был рассмотрен Д. И. Менделеевым, впервые указавшим, что при каталитических явлениях можно улавливать промежуточную форму взаимодействия . Классифицируя химические процессы, Менделеев разбирает три класса превращений а) поглощение одного вещества другим (в современной терминологии —сорбция) б) взаимное превращение двух веществ — некатали--тическая химическая реакция в) превращение одного вещества в результате воздействия на него другого, остающегося в конце процесса неизменным, — катализ. По Менделееву, сущность гетерогенного (контактного) процесса заключается в следующем. Во-первых, в обязательном соприкосновении реагирующих веществ с катализатором, в результате чего может происходить реакция или распадения, или соединения, или замещения, или тот и другой вид реакций... во-вторых, в том, что при касании > изменяется характер внутриатомных движений в реагирующих молекулах, приводящий к переходу их в состояние, реанционноспособное в определенном направлении. Таким образом, во взглядах Менделеева содержатся идеи, которые легли в дальнейшем в основу двух, долгое время обособленно развивающихся теоретических концепций химической теории, получившей название теории промежуточных соединений, развитие которой х вя-зано с именами Сабатье и Сандерана (основное положение этой теории заключается в определяющей роли промежуточного нестойкого соединения между катализатором и реагирующими веществами) физической теории — различных вариантов адсорбционной теории и так называемой теории деформации, согласно которой при адсорбции происходит разрыхление (в пределе — разрыв) связей в молекулах, приводящее затем к их перераспределению. Эти взгляды получили подтверждения в работах школы Н. Д. Зелинского в области органического катализа, на основании которых в конечном счете были разработаны конкретные модели мультиплетной теории. [c.279]

Каким образом возникают окисные частицы, когда металлы соприкасаются на воздухе пока неясно, ни один механизм не позволяет объяснить все имеющиеся данные. Согласно ранней теории Томлинсона [1], поверхности разрушаются вследствие молекулярного истирания и это приводит к образованию окисла в окислительной атмосфере. Другие исследователи считали, что фреттинг в основном ускоряет механизм окисления, вследствие чего затрудняется процесс механического удаления окисла из-за образования стабильной защитной окисной пленки. Позднее Улиг [8] модифицировал эту модель, считая, что некоторые частички металла могут образовываться по адгезионному механизму, но при этом не отвергал влияния коррозии, привлекая ее для объяснения влияния частоты колебаний [8]. С помощью такой модели было трудно объяснить уменьшение изнашивания с увеличением температуры и тогда Улиг предложил модель коррозионного воздействия. Согласно этой модели на стальной поверхности происходит физическая адсорбция кислорода, а окисел образуется в результате механической активизации соприкасающихся поверхностей. Авторы более современных теорий [12] обращают внимание на изменение сущности механизма фреттинга, особо подчеркивая сильное влияние адгезии на ранних стадиях и значение коррозионной усталости как фактора, способствующего дезинтеграции материала в зонах контакта. Более поздние стадии разрушения от фреттинга также объясняются с позиций микроусталостных процессов, а не с позиции абразивного износа. [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология