Обменная молекулярная адсорбция из растворов

Адсорбция электролитов не укладывается в рамки учения о молекулярной адсорбции и требует специального рассмотрения, поскольку адсорбент может по-различному адсорбировать ионы, на которые распадаются молекулы электролита в растворе. Если на поверхности адсорбента, приводимого в контакт с раствором электролита, уже адсорбирован другой электролит, то почти всегда наблюдается обменная адсорбция, или, что более правильно, обмен ионов между двойным электрическим слоем адсорбента и средой. При обменной адсорбции адсорбент, поглощая определенное количество каких-либо ионов, выделяет одновременно в раствор эквивалентное количество других ионов того же знака, вытесняемых с поверхности. [c.54]

Чем отличается адсорбция из растворов от адсорбции газов и паров Какие уравнения используют для описания изотермы обменной молекулярной адсорбции из растворов [c.63]

Если ионит привести в контакт с раствором электролита, то по истечении некоторого времени установится равновесие между концентрациями ионов в ионите и в растворе. Это равновесие называется ионообменным равновесием. Ионный обмен является строго стехиометрическим процессом, т. е. в силу электронейтральности фаз процесс протекает при эквивалентных соотношениях обменивающихся ионов. При обмене ионов с одинаковыми по величине зарядами общие концентрации ионов в ионите и в растворе остаются постоянными, если не учитывать некоторых изменений, связанных с набуханием ионита и молекулярной адсорбцией электролита. Ионообменную реакцию с участием ионов разных по величине зарядов можно представить следующим уравнением [c.205]

Прежде всего, отметим отличия от молекулярной адсорбции. Так, уже при первичной адсорбции электролита, где из раствора в поверхностный слой формально переходят молекулы в целом, в действительности заряженные ее части — ионы — располагаются неодинаково, образуя внутреннюю и внешнюю обкладки. Вторичный процесс — ионный обмен — отличается тем, что из раствора в ДЭС уходят лишь ионы одного знака и этот процесс всегда сопровождается десорбцией эквивалентного количества других ионоа в раствор . [c.172]

Изотерма адсорбции, получаемая экспериментально, представляет собой (при разных температурах для одного вещества или для разных веществ при одной и той же температуре) кривую Ленгмюра (моно-молекулярная адсорбция) или s-образную кривую (полимолекулярная адсорбция), или прямую линию (простое распределение по закону В. Нернста). А. В. Раковским и С. М. Липатовым была изучена ионообменная адсорбция. Этот процесс происходит в гетерогенной среде на границе раздела раствор — ионит. В качестве ионитов берут многие твердые, практически не растворимые в воде и органических растворителях материалы, способные к ионному обмену. Практически наиболее важны иониты, состоящие из высокомолекулярных соединений с сетчатой или пространственной структурой (см. рис. 95). [c.518]

Сорбционные процессы в колонках называются динамическими в отличие от сорбции веществ в сосуде, где сорбент и раствор перемешиваются. Последние процессы принято называть статическими. Отличие этих процессов прежде всего состоит в том, что в динамическом сорбционном процессе равновесие в большей части сорбционной колонки (выше резкого фронта) устанавливается с исходным раствором, в то время как в статике происходит постепенное обеднение раствора сорбируемым веществом и равновесие устанавливается с раствором иного состава, чем исходный, введенный первоначально в контакт с сорбентом. Естественно, что величина статической сорбционной емкости меньше динамической, причем не только при молекулярной адсорбции, но и нри ионном обмене. [c.150]

Различают несколько типов взаимодействия электролита с адсорбентом. Электролит может адсорбироваться как единое целое этот процесс напоминает молекулярную адсорбцию из растворов. Чаще, однако, ионы одного знака удерживаются поверхностью сильнее, чем ионы другого знака, образующие диффузный слой. Поверхность может быть полярной и характеризоваться потенциалом 1(). При этом в рамках модели Штерна (разд. 1У-3) адсорбцию можно рассматривать как обмен с ионами диффузной части двойного слоя. [c.329]

Рост кристалла в растворе, содержащем микрокомпонент, происходит в большинстве случаев путем отложения на его гранях полимолекулярных слоев 5 частиц макрокомпонента. При этом микрокомпонент захватывается слоем 5 в процессе роста ступеней. На поверхности слоя 5 располагается слой А, удерживаемый на слое 5 силами вторичной ионной или молекулярной адсорбции. Между слоями 6 и Л(Ут = 0) в течение времени т происходит обмен микрокомпонентом (первичная обменная адсорбция), который прерывается через время t отложением следующего слоя 5, замуровывающего предыдущий слой. Перераспределение микрокомпонента, происходящее в результате обмена в течение времени т, приводит к изменению концентрации микрокомпонента в слое 5 (о первичной и вторичной адсорбции см. гл. 3). [c.60]

Обмен компонентов движущегося раствора с твердым, пористым материалом в процессе хроматографии может быть основан также на распределении веществ между двумя жидкими фазами, одной из которых является подвижный раствор, в то время как вторая жидкая фаза удерживается твердым носителем. Носителями неподвижной фазы могут являться крахмал, силикагель, целлюлоза или сшитые синтетические полимерные вещества, способные к поглощению органического растворителя и набуханию в воде. Законы распределительной хроматографии, как уже отмечалось, не отличаются от законов ионообменной или молекулярной хроматографии. В соответствующих уравнениях коэффициент адсорбции или константа ионного обмена заменяются здесь на коэффициент распределения вещества между двумя фазами. При низких концентрациях веществ коэффициент распределения может рассматриваться как постоянная величина. Вместе с тем имеются способы изменения этой константы, в том числе и в процессе хроматографии, например, путем изменения pH раствора. В результате этого при распределительной хроматографии оказывается возможным осуществление наиболее высокоэффективного процесса — градиентного элюирования. [c.122]

При обменной молекулярной адсорбции из растворов происходит перераспределение компонентов между объемом раствора и поверхностным слоем. Обмен одного компонента в объеме [c.177]

В-третьих, обменная адсорбция, как правило, протекает более медленно, чем молекулярная адсорбция. Особенно медленно она протекает, когда происходит обмен ионов, находящихся в глубине адсорбента. Очевидно, в данном случае время необходимо для того, чтобы ионы из раствора продиффундировали в глубь адсорбента и вытеснили оттуда ионы, которые в свою очередь должны перейти в раствор. [c.149]

Особый случай адсорбции из растворов, не укладывающийся в рамки учения о молекулярной адсорбции,— поглощение заряженных ионов, образующихся вследствие диссоциации растворенного вещества. Такая адсорбция называется полярной, и протекает она обычно на поверхностях, состоящих из полярных молекул или из ионов. Ионы электролита, несущие противоположный знак вследствие наличия сил электростатического притяжения, располагаются вблизи адсорбированных ионов, образуя с последними на поверхности адсорбента так называемый двойной электрический слой. Кроме того, при полярной адсорбции происходит также обмен ионами между поглотителем и раствором, т. е. адсорбент, поглощая определенное количество каких-либо ионов, выделяет одновременно в раствор эквивалентное количество других ионов того же знака, вытесненных с поверхности. Поэтому полярную адсорбцию, сопровождающуюся таким обме- [c.10]

Обменная адсорбция протекает более медленно, чем молекулярная адсорбция. Это особенно заметно тогда, когда осуществляется обмен ионов, находящихся в глубине адсорбента. Время обмена лимитируется скоростью диффузии ионов из раствора в глубь адсорбента. Вытесненные из адсорбента ионы затем переходят в раствор. [c.279]

Выделение адсорбцией и ионным обменом. Методы адсорбции и ионного обмена применяются для извлечения и концентрирования рения из разбавленных растворов. Активированный уголь способен поглощать рений как из кислых, так и из щелочных растворов. Адсорбция носит молекулярный характер. При адсорбции из более концентрированных растворов емкость угля по рению увеличивается, очевидно, за счет дополнительного поглощения рения менее активными центрами угля. Состав раствора имеет большое значение для адсорбции. Сульфатные ионы не мешают адсорбции рения [23], тогда как тиосульфатные ионы, образующиеся при окислении сульфидов, резко снижают емкость адсорбентов по рению [25]. Молибден поглощается углем одновременно с рением. Поэтому перед адсорбцией рения следует удалять молибден из раствора, например, методом ионного обмена. [c.621]

При взаимодействии твердой фазы почвы с почвенным раствором наряду с химическим закреплением и молекулярной адсорбцией особенно важная роль принадлежит физико-химическому, или обменному, поглощению. Наиболее отчетливо оно проявляется при поглощении твердой фазой катионов. [c.112]

Распространение хроматографического метода в значительной мере определяется разнообразием его вариантов. Фракционирование веществ на основе хроматографического метода может быть проведено в процессе перемещения раствора в колонке, заполненной сорбентом, или через полосу фильтровальной бумаги, или через тонкий слой зернистого материала. Обмен вещества между раствором и твердой фазой в различных вариантах хроматографических методов основан на молекулярной адсорбции, ионном обмене, распределении веществ между подвижным растворителем и неподвижным, находящимся в порах твердого материала. Наряду с хроматографией жидких растворов последнее время все большую роль начинает играть хроматография газовых смесей. [c.109]

Поверхностные окислы угля и зола, загрязняющая поверхность технических углей, не оказывают существенного влияния на ИХ адсорбционные свойства в отношении органических веществ — неэлектролитов. Однако имеются данные, что при определенной ориентации молекул жирных кислот на границе раздела уголь — раствор, когда группа СООН направлена к углю, возможен обменный характер адсорбции, обусловленный присутствием поверхностных окислов. В то же время для кислот, обращенных к углю группой СНз, наблюдалась только молекулярная адсорбция [27]. [c.147]

При адсорбции слабых электролитов (например, органических кислот) не обнаруживается различий по сравнению с неэлектролитами. Растворенное вещество адсорбируется в виде молекул, поэтому этот процесс называется молекулярной адсорбцией. При наличии сильных электролитов наблюдается обменная адсорбция, сущность которой состоит в том, что адсорбент поглощает из раствора ионы одного знака — катионы или анионы. Для сохранения электронейтральности поглощение сопровождается переходом из адсорбента в раствор эквивалентного количества других ионов того же знака. [c.290]

Техническая целлюлоза всегда содержит некоторое количество минеральных веществ, причем их состав может сильно отличаться от состава минеральной части древесины. Изменение минерального состава происходит при варке и отбелке целлюлозы В результате следующих процессов 1) удаления из древесины спутников целлюлозы, содержащих минеральные элементы 2) обменных реакций между целлюлозой и растворами, с которыми она соприкасается при варке и отбелке 3) молекулярной адсорбции, обусловленной огромной внутренней поверхностью целлюлозы (до 1 млн. сж /г) 4) попадания в волокно различных механических загрязнений из растворов и аппаратуры. [c.173]

В зависимости от применяемого типа адсорбента и характера процесса, протекающего на адсорбенте, различают адсорбционную,- ионообменную, распределительную и осадочную хроматографию. При адсорбционной хроматографии первичным актом является молекулярная или ионная адсорбция. В случае распределительной хроматографии происходит распределение растворенных веществ между подвижными и неподвижными растворителями, причем адсорбент является веществом, удерживающим неподвижный растворитель. Ионообменная хроматография основана на обмене ионов между раствором и ионообменными веществами, в качестве которых могут служить природные и синтетические алюмосиликаты и синтетические смолы. Такие вещества содержат подвижные ионы металлов, водорода или гидроксила, способные к замещению. При этом процессе катион (в анионитах) или анион (в катионитах) представляет собой единое целое и не переходит в раствор при обмене. Ионообменная хроматография на искусственных смолах является основным методом адсорбционного разделения радиоактивных элементов, в частности-продуктов деления урана. Осадочная хроматография основана иа различии в произведениях растворимости соединений, образуемых разделяемыми ионами с раствором соединений, пропитывающих наполнитель колонки. Первичным актом при этом является образование осадков. [c.23]

При рассмотрении адсорбции газов и паров на твердом адсорбенте исходят из того, что в начальный момент поверхность адсорбента свободна, а затем по мере увеличения давления газа постепенно заполняется адсорбтивом, При адсорбции из раствора поверхность адсорбента всегда полностью занята молекулами растворителя и растворенного вещества, Раствсфенное вещество может адсорбироваться, только вытесняя с поверхности молекулы растворителя, т. е. происходит обменная молекулярная адсорбция. Таким образом, в молекулярной адсорбции из растворов участвуют как минимум два компонента и между ними имеет место конкуренция за места в поверхностном слое. [c.76]

При рассмотрении адсорбции газов и паров на твердых адсорбентах допускалось, что до адсорбции поверхность адсорбента свободна от молекул адсорбата и она постепенно заполняется адсорбатом с ростом давления в соответствии с изотермой адсорбции. При адсорбции из жидких растворов поверхность адсорбента всегда полностью занята молекулами растворителя и растворенного вещества. Растворенное вещество может адсорбироваться только вытесняя из поверхрюстного слоя молекулы растворителя, т. е. происходит обменная молекулярная адсорбция. Таким образом, в адсорбции из растворов участвуют как минимум два адсорбирующихся компонента. Примени-гельно к молекулярной адсорбции из бинарного раствора фун- [c.174]

Как отмечалось выше, в процессе обменной молекулярной адсорбции из раствора в пристеночной области образуются квазижидкокристаллические структуры. Расчеты показывают, что в результате сорбционных процессов на поверхности каркаса коллектора значительно искажаются наши знания об истинном составе пластового флюида. Как видно из результатов, приведенных в табл. 4, каждый мономолекулярный сорбированный слой парафинов содержит как минимум от 30 до 50 % их количества, содержащегося во флюиде. [c.53]

По природе взаимодействия разделяемых веществ с твердой фазой различают адсорбционную, распределительную и ионообменную хроматографии. Адсорбционная хроматография основана на молекулярной адсорбции и подчиняется уравнению Лэнгмюра. Ионообменная хроматография определяется процессом ио1нообмена. В основе распределительной хроматографии лежит различие н коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя жидкими фазами. По методике проведения различают колоночную, хроматографию на бумаге и тонкослойную. Сорбция, иоиный обмен, распределение между фазами различного состава протекают непрерывно при последовательном многократном повторении. При колоночной хроматографии изучаемую смесь веществ в виде раствора (жидкая фаза) пропускают через колонку со слоем сорбента (твердая фаза). [c.254]

Адсорбция слабых электролитов (например, органических кислот) большей частью не обнаруживает различий по сравнению с неэлектролитами. Растворенное вещество адсорбируется в виде молекул, поэтому этот процесс называют молекулярной адсорбцией. Адсорбция сильных электролитов сопровождается рядом новых явлений, связанных с зарядами свободных ионов. Наряду с эквивалентной адсорбцией обоих ионов наблюдаются специфические различия в адсорбируемости ионов. Одним из проявлений этой специфичности является обменная адсорбция. Сущность обменной адсорбции заключается в том, что адсорбент поглощает из раствора ионы одного знака, т. е. катионы или анионы, причем для сохранения электронейтральности поглощение сопровождается переходом из адсорбента в раствор эквивалентного количества других ионов того же знака заряда или образованием ионов при взаимодействии поверхности с раствором. Так, адсорбция на угле неорганических нейтральных солей (Na I, K l, KNO3 и др.) сопровождается подщелачиванием, т. е. по преимуществу адсорбируются анионы, а для сохранения электронейтральности раствора в него поступают ионы ОН". Такая адсорбция нейтральных солей получила название гидролитической адсорбции. [c.291]

Страйкер и Матиевич [91] предложили использовать моно-молекулярную адсорбцию Hf(0H)4 на кремнеземе из нейтрального раствора с целью определения удельной поверхности, применяя в качестве меченого атома радиоактивный гафний. Авторы работы [92] сообщили, что попытки повторить данный способ оказались неудачными. Последовавший затем обмен краткими сообщениями между двумя группами авторов не внес ясности в этот вопрос. [c.648]

В серии предыдущих исследований [1 —4] нами был установлен факт молекулярного поглощения электролитов из водных растворов на высоко-очищенных электродиализом гелях ГеаОз и А12О3 и ферри-алюмо-кремневых смешанных гелях. В литературе по данному вопросу имеются работы, в которых изучались молекулярная и обменная адсорбция, первоначально на неочищенных, загрязненных электролитами объектах, а затем и на высо-коочищенных (русская школа исследователей). Однако взаимная связь явлений обменной и молекулярной адсорбции в этих работах оставалась, невыясненной. [c.125]

Большинство катионитов испытанных марок поглощает фенол из водного раствора, несмотря на то что их функциональные группы неспособны вступать в обменную реакцию с фенолят-ионами. В этом случае поглощение фенола ионитом происходит только в результате молекулярной адсорбции. Из исследованных отечественных марок катионитов наибольшей емкостью обладали смолы поликонденсационного типа (КУ-1) и сульфоуголь, содержащие, кроме активных SOgH-rpynn, также и ОН-группы фенолов, [c.169]

Механизм понообменной адсорбции, используемый в ионообменной хроматографии, совершенно отличен от механизма молекулярной адсорбции. Процесс ионообменной адсорбции представляет собой своеобразную химическую реакцию, при которой происходит обмен между ионами раствора и ионами адсорбента. В этом процессе действующими силами являются ионные силы. [c.49]

Адсорбция многоосновных органических кислот сильноосновными анионитами в ОН-форме протекает даже в разбавленных растворах с образованием однозамещенных анионов, поскольку вторые константы ионизации обычно на порядок и более меньше первой. Например, при сорбции лимонной, винной и молочной (трех-, двух-и одноосновной) кислот из 0,05 М раствора на анионите Дауэкс-2 х 4 (0Н ) удельное количество поглощенных кислот (в ммоль/г ионита) составляет соответственно 2,40 2,27 2,25 при емкости ионита по сильным кислотам 2,32 мг-экв1г [354]. Емкость солевых форм анионитов, в особенности среднеосновных, значительна вследствие молекулярной адсорбции органических кислот. В разбавленных растворах относительно сильных кислот (щавелевая, винная, лимонная) протекает также истинный ионный обмен с СГ- и ЗО -формами анионитов [96, 97]. [c.145]

Можно считать, что образование поверхностного слоя на стекле происходит следующим образом. В стекле, наряду с молекулами силикатов, имеются молекулы кремнезема, слабо связанные с основаниями. При действии воды или водных растворов взаимодействовать будут только те соединения или части молекул, которые легко подвергаются гидролизу. Молекулярные образования или части молекул, не связанные или слабо связанные с основаниями, внутри которых осуществляются парноэлектронные ковалентные связи, создают общую структуру стекла, не подвергающуюся разрушению водными растворами. В первый момент соприкосновения стекла с раствором происходит адсорбция и обмен между ионами раствора и ионами поверхности стекла. Это приводит к более глубокому гидратированию молекул силикатов и облегчает их гидролиз. Разрушение стекла, обусловленное гидролизом силикатов, усложняется коагуляцией коллоидной кремневой кислоты. [c.21]

Саундерс и Сривастава определяли скорость обмена при изучении адсорбции хинина из чистого и 50%-ного этанола на карбоксильной смоле (амберлит IR -50) и пришли к выводу, что молекулярная адсорбция в этом случае более вероятна, чем ионный обмен. Ими было установлено, что перевод смолы в водородную форму (подготовка смолы) эффективнее осуществляется 2 н. раствором соляной кислоты в спирте, чем водным раствором соляной кислоты той же концентрации. Ориентировочными исследованиями по изучению некоторых принципиальных вопросов ионообменных процессов в неводных растворителях занимались также Чансе, Бойд и Гарбер (1953 г.) (см. рис. 105, 106). Различные имеющиеся в продаже катиониты и аниониты переводили в водородную или гидроксильную форму, обрабатывая их растворами NaOH или НВг в различных растворителях. Опыты проводили с 10 см смолы в маленьких стеклянных цилиндрах диаметром 1 см. В исходные растворы добавляли радиоактивные изотопы (Na и Вг ), что позволяло удобно и очень точно определять точку проскока. За начало проскока принимали 5%-ную концентрацию в выходящем фильтрате. Были получены сравнительные результаты как для сильноосновных, так и для сильнокислых смоляных обменников (дауэкс-50 — сильнокислая сульфосмола, амберлит IR -50 — слабокислая карбоксильная смола, из основных смол — амбер-лит IRA-400 — сильноосновный анионит, дауэкс-2 — анионит средней основности, амберлит IR-45 — слабоосновный обменник). В качестве растворителей, кроме воды, изучали метанол, третичный бутиловый спирт, гликоль, ацетон, этилацетат, диоксан, а также некоторые смеси растворителей 1 ч. метанола + + 3 ч. ацетона 1 ч. метанола + 3 ч. ССЦ 1 ч. метанола -f -f- 1 ч. бензола (доСлвка метанола в две последние смеси [c.361]

При адсорбции из растворов чистых солей алкалоидов, даже нри скоростях 1200 и 3600 л/час м , ПДОЕ не уменьшается, а остается нрактц-чески равной статической обменной емкости. В этом состоит одна из отличительных особенностей адсорбции алкалоидов на катионитах по сравнению с их молекулярной адсорбцией на угле АГ, где падение максимальной адсорбции о увеличением скорости тока наблюдалось нами и для чистых растворов [6]. [c.69]

Исследования равновесия между ионами морфина и неорганическими ионами эспатита показали, что этот процесс не подчиняется обычным уравнениям изотерм ионного обмена, выведенным на основании закона действующих масс. Вместо прямолинейной зависимости между отношениями концентраций ионов в эспатите и растворе мы получили кривые, подобные изотермам молекулярной адсорбции (рис. 2). При исследовании обмена неорганических ионов в этих же условиях была получена почти прямолинейная зависимость между отпошониями концентраций ионов в растворе и эспатите (рис. 3). Небольшое отклонение от прямой наблюдалось нами, как и другими авторами [19], при обмене с участием ионов водорода, при больших степенях использования обменной емкости. [c.79]

Для получения экспериментальных доказательств возмониюсти молекулярной адсорбции морфина на мелкозернистом эснатите мы исследовали адсорбцию морфина-основания в статических и динамических условиях из водных растворов на Н-и Са-формах эспатита прирН = 9,2 10,2 и 12, т. е. при таких pH, когда морфин не может быть катионом, так как его изоэлектрическая точка лежит цри рН = 9,1. Во всех случаях наблюдалась заметная адсорбция морфина. Однако и такие опыты показались нам недостаточно убедительными, так как не исключена была возможность обменной адсорбции вследствие хотя и небольшой, но имеющей место диссоциации самого основания морфина в воде (АГ=1,7х [c.84]