Адсорбция полярных молекул

Возникновение скачка потенциала на границе раздела двух фаз обусловлено нескомпенсированным обменом заряженными частицами (ионами, электронами), избирательной адсорбцией ионов, а также ориентированной адсорбцией полярных молекул (в том числе и молекул растворителя). Так как устранить одновременно все эти факторы нельзя, скачок потенциала не может иметь значение нуля. [c.65]

Адсорбционные явления, начиная с физико-механической адсорбции на поверхности раздела фаз и кончая капиллярной конденсацией, представляют сложную совокупность физических, химических и физико-химических процессов. В настоящее время нет единой теории, объединяющей все частные случаи сорбции на общей основе. Теория сорбции подразделяется на молекулярную, сорбцию Ленгмюра, основанную на валентной природе адсорбционных сил электрическую теорию адсорбции полярных молекул (теорию зеркальных сил, квантовомеханический учет дисперсионной составляющей адсорбционных сил) капиллярную конденсацию полимолекулярную адсорбцию Брунауера — Эммета — Теллера, теорию Юра — Гаркинса [25, 44, 69]. [c.66]

Если к тому же исключить специфическую адсорбцию иоиов, то все еще сохраняется скачок потенциала, обусловленный ориентационной адсорбцией полярных молекул [c.29]

Адсорбция полярных молекул на поверхностях, имеющих электрические заряды. Прн адсорбции полярных молекул на адсорбенте, имеющем на поверхности ионы или диполи, возникает взаимодействие диполя адсорбата с электростатическим полем адсорбента. Если молекулы адсорбата невелики и обладают периферически расположенными диполями (например, молекулы воды и аммиака), они ориентируются в электростатическом поле адсорбента. Возникает так называемое ориентационное кулоновское взаимодейст- [c.495]

Двойной электрический слой может возникнуть также в результате адсорбции поверхностно-активных веществ. При специфической адсорбции полярные молекулы определенным образом ориентируются на поверхности металла и возникает адсорбционный двойной электрический слой и соответствующий скачок потенциала. В водных растворах электролитов на поверхности металлов всегда имеется двойной электрический слой в результате адсорбции дипольных молекул воды. [c.300]

При этом ионные двойные слои на электродах всегда таковы, что э.д.с. электрохимического элемента соответствует суммарному процессу в этом элементе. Например, адсорбция полярных молекул на электродах изменяет контактный потенциал между электродами 1 2, но при этом изменяются и потенциалы ионного слоя на электродах ф1 и фг, так что э.д.с. остается той же, что и в отсутствие адсорбции молекул иа электродах. [c.536]

Вклады специфических межмолекулярных взаимодействий можно оценить также, используя зависимость начальных (при л О) теплот адсорбции д[ различных веществ цеолитом от поляризуемости их молекул а, определяющей в основном неспецифические взаимодействия адсорбат — адсорбент. Из рис. 2.7 видно, что начальные теплоты адсорбции неполярных молекул — н-алканов и цикло-нента на — лежат на одной прямой, а теплоты,адсорбции полярных молекул фурана и тетрагидрофурана лежат много выше. Соответствующие значения А51 (37 и 76 кДж/моль) равны вкладу энергии специфических межмолекулярных взаимодействий в теплоту адсорбции этих соединений. [c.35]

Адсорбция полярных молекул [c.36]

На рис. XX, 96 показано аналогичное явление при адсорбции полярных молекул бутилового спирта. [c.540]

Адсорбция полярных молекул на декатионированных цеолитах меньше, чем на катионированных, в соответствии со снижением напряженности электростатического поля в полостях цеолита при замене катионов на диполи ОН. Воздействием реагентов можно сильно понизить содержание в цеолите алюминия и, соответственно, катионов, теплота адсорбции воды при этом приближается к теплоте конденсации. При деалюминировании в той или иной сте- [c.46]

Немногочисленные полярные активные центры на поверхности угля не оказывают влияния на адсорбцию полярных молекул, хотя вполне возможно, что именно эти центры играют наиболее существенную роль в процессах очистки углем жиров, парафинов и т. д., где поглощаются крупные полярные молекулы примесей, составляющих сравнительно небольшой процент от очищаемого вещества. [c.235]

При адсорбции неполярных веществ на полярном адсорбенте (ионный кристалл) к дисперсионным силам притяжения добавляются индукционные силы притяясения диполя, индуцированного в молекуле адсорбата электростатическим полем адсорбента. Индукционное притяжение возникает и при адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте. [c.212]

При адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте постоянный дипольный момент молекулы адсорбата поляризует атомы адсорбента, т. е. индуцирует в них электрические моменты. В результате возникает индукционное притяжение, накладываемое на дисперсионное. [c.106]

Адсорбция полярных молекул на адсорбенте, имеющем ионы или диполи, вызывает взаимодействие диполя адсорбата с электростатическим полем адсорбента. Если молекулы адсорбата невелики и обладают периферийно расположенными диполями, как, например, у молекул воды или аммиака, то они ориентируются в электростатическом поле адсорбента. При этом возникает ориентационное кулоновское взаимодействие. [c.107]

Энергия адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте. При адсорбции полярных молекул на неполярном адсорбенте постоянный дипольный момент молекулы адсорбата поляризует атомы адсорбента, т. е. индуцирует в них электрические моменты. В результате возникаетиндук- ///ип/// ционное притяжение, которое добавляется к дисперсионному. В зависимости от положения и величины диполя в молекуле адсорбата и поляризуемости адсорбента энергия индукционного взаимодействия может достигать нескольких ккал/моль. [c.494]

На рис. 2.10 показано, как с увеличением радиуса щелочного катиона изменяются константа Генри К циальные теплоты адсорбции этана и этилена. Теплоты адсорбции этих двух углеводородов на ГТС, так же как азота и аргона, близки друг к другу. В случае неспецифической адсорбции неполярных молекул этана переход от катионов Ы+ и N3+ к катионам К+, Rb+ и Сз+ со значительно большей поляризуемостью, увеличивая дисперсионное межмолекулярное притяжение адсорбат — цеолит, даже несколько повышает значения К и В случае же специфической адсорбции полярных молекул этилена при переходе от катиона с наименьшим радиусом к катиону N3+ и затем К+ величины К и д резко уменьшаются. [c.37]

Межфазный гальвани-потенциал в частных случаях может быть равен нулю. Для системы металл—раствор электролита это имеет место, когда концентрация раствора такова, что химические потенциалы иона в обеих фазах равны, т. е. y. = и согласно уравнению (XX 1.4) Ля з = С, но 0 0. Растворы такой концентрации называют нулевыми. В подобных системах на границе раздела фаз может возникнуть поверхностный скачок потенциала за счет ориентированной адсорбции полярных молекул или избирательной (преимущественной) адсорбции катионов или анионов. Его величина зависит от количества адсорбированных частиц. Адсорбционные эффекты обычно ограничены тонкими слоями, прилегающими к поверхностям контакта, и на объемные свойства фаз практически не влияют. Поэтому равновесный скачок потенциала металл—раствор электролита не зависит от адсорбции ионов или молекул в отличие от величин токов обмена и строения самой границы раздела фаз. [c.283]

Вклад специфических взаимодействий в общую энергию адсорбции при повышении температуры системы адсорбат — адсорбент быстро уменьшается. На рис. 3.19 представлены зависимости g от Г для триэтиламина на аэросилогеле, полученные при возрастающих температурах калориметрических измерений. Аэросилогель был предварительно откачан при 220°С, так что его поверхность была еще сильно гидроксилирована (см. рис. 3.4 и 3.18). Уменьшение q с ростом температ уры при адсорбции полярных молекул на гидроксилированной поверхности кремнезема подобно рассмотренному на рис. 2.18 при адсорбции на катионированном цеолите. [c.70]

Действительно, если дисперсная фаза и дисперсионная среда (состоящая, в основном, из молекул растворителя) резко различаются по своей полярности, взаимодействие между ними будет незначительным, что создает благоприятные условия для адсорбции именно растворенного вещества (а не растворителя). Чем больше свободная энергия (пропорциональная разности полярностей) на межфазной границе, тем больше возможность снижения ее за счет адсорбции растворенного вещества, обладающего обычно промежуточной полярностью (ПАВ). Необходимо, таким образом, создать условия для проявления поверхностной активности, а следовательно, преимущественной адсорбции второго компонента. Например, для адсорбции бензойной кислоты из водного раствора следует применять неполярный адсорбент — уголь, для адсорбции ее из раствора в бензоле — полярный адсорбент, например силикагель. Если же мы применим силикагель для водного раствора, произойдет адсорбция полярных молекул воды и условия для адсорбции молекул кислоты окажутся неблагоприятными. [c.174]

Для расчета потенциальной энергии адсорбции полярных молекул О2, N2, СО, СО2 и NH3 цеолитом NaX использовалась рассмотренная модель цеолита. Для каждой из полярных молекул принималась модель, состоящая из отдельных атомов и общего точечного электрического квадрупольного момента (в случае адсорбции [c.218]

Применение атом-ионного приближения в случае адсорбции полярных молекул этилена и бензола цеолитом NaX потребовало бы знания зарядов на всех атомах молекулы. Так как надежных данных здесь нет, в расчетах были учтены вклады ориентационных электростатических межмолекулярных взаимодействий этих молекул с ионами цеолита в описанном квадруполь-ионном приближе- [c.219]

Ориентационное взаимодействие, имеющее характер электростатических сил, проявляется при адсорбции полярных молекул на [c.9]

Рассмотрим возможность молекулярно-статистического расчета термодинамических характеристик адсорбции в атом-ионном приближении для потенциальной функции межмолекулярного взаимодействия молекула — ионный адсорбент. Заряды на образующих молекулы атомах, как и истинные заряды ионов адсорбента, часто неизвестны с нужной для расчета константы Генри точностью. Поэтому следует найти атом-ионные потенциалы межмолекулярного взаимодействия и уточнить их параметры, используя экспериментальные значения константы Генри для адсорбции опорных молекул данного класса адсорбатов. Далее, как и в рассмотренном в лекции 9 случае адсорбции на ГТС, надо проверить возможность переноса полученных атом-ионных потенциалов на другие молекулы данного класса. Использование атом-ионного приближения при адсорбции на ионных адсорбентах неполярных молекул требует учета дополнительного вклада в атом-ион-ный потенциал, вносимого поляризацией неполярной молекулы электростатическим полем ионного адсорбента (индукционное притяжение, см. табл. 1.1). Кроме того, при адсорбции ионными адсорбентами полярных молекул в рамках классического электростати- ческого притяжения надо учесть взаимодействие жестких электри- ческих дипольных и квадрупольных моментов молекулы с электростатическим полем ионного адсорбента (ориентационное притяжение, см. табл. 1.1). Затруднения, связанные с локализацией этих моментов в молекуле, значительно усложняют расчеты константы Генри для адсорбции полярных молекул на ионном адсорбенте. [c.205]

Активные центры для адсорбции полярных молекул на поверхности ионных кристаллов (см. раздел У,5) совпадают с активными цент )ами для адсорбции иод действием кулоновских сил. Е5лияиие этих активных центров менее выражено в случае дипольных молеку [, чем в случае ионов. Диноли, об])азующиеся на поверхности металлов, оказывают слабое влияние на адсорбцию (см. раздел У,5), и поэтому эффекты, связанные с активными центрами, не могут быть при этом значительными. [c.68]

Адсорбция полярных молекул иа полярном адсорбенте вызывает ориентационное кулоновское взаимодействие диполя адсорбата с электростатическим полем адсорбента. Энергия индукционных и ориентационных сил, как и дисперсионных, при парном взаимодействии одинаковым образом зависит от расстояния — обратно пропорциональна шестой степени расстояния между центрами взаимодействующих атомов. И ориентационное, и индукционное взаимодействия, будучи электростатиче- [c.212]

На рис. 2.9 показаны разрезы цеолитов X с катионами К и Сз+. Поверхность цеолита ЫЫаХ при небольших заполнениях неоднородна, особенно по отношению к адсорбции полярных молекул, поскольку катионы занимают в шести- и четырехчлен- [c.36]

ПОЛЯ молекулы с катионами Na+ дает вклад притяжения, а соответствующее взаимодействие с анионами рещетки цеолита дает вклад отталкивания, причем суммарный вклад притяжения преобладает. Это притяжение должно вызвать соответствующее увеличение общей энергии отталкивания. Однако его трудно учесть в рамках атом-ионного приближения, описывающего основной (для адсорбции большинства молекул) вклад в энергию отталкивания. В рассматриваемых ниже случаях, за исключением адсорбции цеолитом NaX сильно полярных молекул NH3, вклад ориентационного эффекта притяжения по своему значению не является определяющим. Поэтому соответствующим еще меньшим по значению изменением общей энергии отталкивания можно или пренебречь, или учесть его косвенно принять, что оно компенсирует поправку р для вкладов дисперсионного и электростатического индукционного притяжения в общую энергию межмолекулярного взаимодействия молекулы адсорбата с цеолитом. Поправка р, как было показано для случая адсорбции полярных молекул [см. уравнение (11.9)], уменьшает преобладающие в атом-ионном потенциале ф1...1 вклады притяжения, что формально эквивалентно соответствующему увеличению отталкивания. Поэтому в дальнейшем при расчете Ф для адсорбции полярных молекул цеолитом в ФА...япоправка р не вводится. [c.218]

В этом случае неспецифической адсорбции неполярных молекул цеолитом при сильном межмолекулярном взаимодействии молекул ксенона друг с другом изотермы вначале обращены выпуклостью к оси давления газа р и далее проходят точку перегиба. В соответствии с этим теплота адсорбции ксенона растет с увеличением п . В отличие от этого при адсорбции полярных молекул СО2 специфическим адсорбентом — цеолитом — изотермы адсорбции обращены выпуклостью к оси адсорбции. Теплота адсорбции СО2 цеолитом HLiNaX заметно больще, чем на ГТС и с ростом адсорбции уменьщается вследствие того, что вначале молекулы СО2 адсорбируются преимущественно у катионов вблизи мест 5iii, затем у катионов вблизи место 5ц и далее на кислородном остове (см. рис. 2.9). Это сопоставление указывает на сильное дополнительное специфическое межмолекулярное взаимодействие квадрупольных молекул СО2 с катионированной частью поверхности цеолита (см. лекцию 11). В обоих случаях, т. е. при адсорбции СО2 как на поверхности ГТС, так и в каналах цеолита, изотермы адсорбции и зависимости теплоты адсорбции от самой адсорбции удовлетворительно описываются рассмотренными уравнениями с вириальными разложениями. Эти уравнения позволяют находить зависимость адсорбции как от давления адсорбата в газовой фазе, [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология