Поверхностные химические соединения Шилова

Замечательное открытие сделали Н. А. Шилов, К. В. Чмутов и М. М. Дубинин, установив, что сорбционные химические соединения, которые они получали, исходя из твердого углерода,—поверхностные оксиды угля — реагируют с растворенными и газообразными веществами в строго эквивалентных количествах (см. гл. V). [c.10]

Наконец, в процессах хемосорбции возможны, как это установил Н. А. Шилов, случаи образования так называемых поверхностных соединений, когда между поверхностными атомами адсорбента и атомами адсорбтива устанавливается химическая связь однако в результате ее не образуется новой фазы и нового химического соединения, которое можно было бы выделить особо, так как поверхностные атомы адсорбента продолжают сохранять связь и с остальными глубже лежащими его атомами. Такие поверхностные соединения в виде своеобразных окислов, по-видимому, образуются на границе соприкосновения угля и стали с кислородом воздуха, обусловливая в последнем случае пассивирование металла. Вопрос этот, еще мало разработанный, имеет большое будущее как в теоретическом, так и особенно в практическом отношении. [c.74]

В процессе хемосорбции, как установил Н. А. Шилов, наблюдается в некоторых случаях образование так называемых поверхностных соединений за счет проявления химической связи между поверхностными атомами адсорбента и атомами адсорбируемых веществ, однако при этом новой фазы и нового химического соединения, которые можно было бы выделить особо, не образуется. На основе опытных измерений установлено, что толщина адсорбционных слоев может быть равной диаметру одной молекулы (мономолекулярные), двух молекул (бимолекулярные) или нескольких молекул (полимолекулярные слои). [c.302]

Образующиеся при химической адсорбции мономолекулярные слои новых соединений — поверхностные соединения, как их назвал И. А. Шилов, нельзя рассматривать как новую фазу, новое вещество. В самом деле, между адсорбированными молекулами адсорбтива и атомами (молекулами) адсорбента возникает химическая связь, но в то же время поверхностные атомы адсорбента сохраняют связь с остальными его атомами. Энергия образования химической связи между молекулами адсорбтива и адсорбента, очевидно, недостаточна для отрыва поверхностных атомов адсорбента от кристаллической решетки. При подводе энергии извне, например при повышении температуры, такой отрыв может наступить, в результате чего поверхностная реакция превращается в обычную гетерогенную реакцию и образуется новая фаза. [c.105]

В 30—40-х годах в отечественной литературе развернулась оживленная дискуссия о механизме столь различного поведения кислородсодержащих поверхностных соединений угля. В работах школы Фрумкина [40] была детально изучена электрохимическая сторона адсорбционных явлений на границе раздела уголь/электролит, особенно в связи с проявлением основных свойств. Эти исследования являются основой современных представлений о строении границы раздела угольный электрод/ /электролит. Была сделана попытка распространить эти представления на окисленные угли [55]. С другой стороны, Шилов и его сотр. (см. обзор [41]) развивали чисто химические представления, основанные на различной природе поверхностных оксидов, не учитывая, однако, возможность электростатической адсорбции за счет двойного электрического слоя. [c.36]

Н. А. Шилов, К. В. Чмутов и акад. А. Н. Фрумкин изучали механизм адсорбции сильных электролитов на угле. При этом Шиловым было установлено существование поверхностных окислов, общей формулы С Оу, открытие которых позволило объяснить необратимость сорбции кислорода углем. По Шилову при взаимодействии угля и раствора хорошо диссоциированной соли происходит обменная реакция, приводящая к адсорбции на угле катионов и анионов соли. Таким образом, адсорбцию сильных электролитов углем он рассматривает как химическую реакцию обмена ионов электролита на ионы, образуемые поверхностными соединениями угля. [c.11]

В некоторых случаях процесс поглощения вещества, начавшись на поверхности, распространяется в глубь поглотителя. Такие процессы можно разделить на три класса абсорбция, хемосорбция и капиллярная конденсация. Примером абсорбции может служить поглощение платиной или палладием водорода-При хемосорбции происходит химическое взаимодействие сорбтива с сорбентом с образованием нового химического вещества. Например, СОг, приведенное в соприкосновение с порошком СаО, химически взаимодействует с последним с образованием новой твердой фазы — СаСОз. Этот процесс постепенно распространяется в глубину зерен порошка, давая там то же самое химическое соединение — СаСОз. При хемосорбции новая фаза может и не появляться, например, при взаимодействии газообразного аммиака с водой образуется гидроокись аммония, но число фаз в системе не изменяется. Наконец, в процессах хемосорбции возможны, как это установил Н. А. Шилов, случаи образования так называемых поверхностных соединений, когда между поверхностными атомами адсорбента и атомами адсорбтива устанавливается химическая связь, однако новой фазы и нового химического соединения, которое можно было бы выделить, не возникает. Такие поверхностные соединения образуются на границе соприкосновения угля и стали с кислородом воздуха, обусловливая в последнем случае пассивирование металла. Капиллярная конденсация наблю 1ается при контакте пористых сорбентов с парами легко конденсирующихся веществ. Капиллярная конденсация может происходить только при определенной температуре, давлении и при достаточном смачивании жидким сорбтивом поверхности стенок капилляра. Из курса физики известно, что, если жидкость смачивает стенки капилляра, то при одной и той же температуре, давление насыщенного пара над вогнутой поверхностью жидкости меньше давления пара над плоской поверхностью той же жидкости. В результате этих различий, пар, ненасыщенный по отношению к плоской поверхности, может оказаться насыщенным и даже пересыщенным по отношению к вогнутой поверхности, тогда пар начнет конденсироваться над мениском и капилляры будут заполняться жидкостью. Таким образом, капиллярная конденсация происходит не под действием адсорбционных сил, а является результатом притяжения молекул пара к поверхности мениска жидкости в мелких порах, где имеется пониженное давление пара. Капиллярная конденсация играет значительную роль в водном режиме почв. [c.281]