Изотермы адсорбции и уравнения состояния поверхностного слоя

ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ И УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ [c.56]

Таким образом, для нахождения на основании уравнения (13) зависимости адсорбции от потенциала электрода необходимо знать уравнение изотермы адсорбции. Это уравнение было выведено Фрумкиным [26] путем сочетания уравнения состояния поверхностного слоя, учитывающего как заполнение поверхности, так и взаимодействие между адсорбированными частицами [c.179]

При очень малой поверхностной концентрации адсорбирующихся частиц можно ожидать, что адсорбция будет подчиняться закону Генри, согласно которому свободная энергия адсорбированных частиц в поверхностном слое пропорциональна ЯТ 1п т, где т — их поверхностная концентрация. Однако практически трудно достигнуть такого идеального разбавления, особенно при адсорбции ионов следовательно, модель адсорбционного слоя должна учитывать взаимодействие между адсорбированными частицами. Для всех систем необходимо также учитывать размер частиц. С этой целью были использованы два упрощенных метода. Первый из них в большей степени применим для твердых электродов. Он основан на модели, согласно которой частицы адсорбируются на ограниченном числе локализованных участков поверхности. Этот метод приводит к хорошо известной изотерме Лэнгмюра [11, которая может быть выражена уравнением состояния поверхностного слоя [c.265]

Уравнение изотермы Ленгмюра (см. с. 58) было получено как следствие из уравнений Гиббса и Шишковского. Совпадение результатов двух независимых выводов показывает, что при адсорбции поверхностно-активных веществ на границе раздела водный раствор — газ образуется моно-слой. Формирование адсорбционного монослоя условно показано на рис. 25. В определенной степени насыщение поверхностного слоя молекулами при повышении концентрации поверхностно-активного вещества напоминает поведение нерастворимого монослоя при разных степенях сжатия. Полному насыщению, которому отвечает условие Г=Г , соответствует предельное сжатие. В состоянии максимального уплотнения адсорбционный монослой, так же как и нерастворимый монослой, называют частоколом Ленгмюра. Аналогия между по- [c.62]

Дальнейшее интенсивное исследование области существования двумерного газа позволило Де Буру в бО-х гг. дать совершенно новую трактовку различных типов изотерм, основанную на представлении о сжимаемом монослое и предложить еще одно уравнение изотермы адсорбции [10]. Теория Де Бура является логическим развитием теории Гаркинса и Юра, основанным на тех же исходных предпосылках. В отличие от этих авторов, Де Бур использует общее уравнение состояния, охватывающее значительно более широкую область. Единство свойств адсорбционных слоев и нерастворимых пленок позволило Де Буру избрать в качестве основы двумерный аналог уравнения Ван-дер-Ваальса, применимый [см. уравнение (VII. 10)] к поверхностным пленкам [c.155]

В качестве примера рассмотрим адсорбцию из бинарного жидкого раствора на границе с воздухом или любой другой смесью малорастворимых газов, не реагирующих с раствором. Если предположить для простоты, что эта газовая смесь является одним из компонентов (будем считать ее вторым компонентом) тройной системы, то для описания состояния системы при изотермо-изобарических условиях могут быть применены уравнения (VI.22) — (VI.24). Ввиду малой растворимости газов в жидких растворах при небольших давлениях задание величин и х " будет практически определять составы поверхностного слоя и жидкой фазы, а процесс адсорбции из раствора будет описываться уравнением (VI.22), которое для данного конкретного случая может быть значительно упрощено. При малом содержании газов в растворе и поверхностном слое величины и Хг очень малы, а и очень велики. Учитывая это, можно записать для величин, входящих в (VI.22), приближенные соотношения [c.150]

Сравнивая уравнения (2.28) и (2.30), приходим к выводу, что величину A = io—I можно рассматривать как двумерное давление при <7 = onst. Поэтому, если известно уравнение состояния, дающее зависимость Ag от 0, то с его помощью из уравнения (2.30) можно получить изотерму адсорбции, связывающую состав поверхностного слоя с активностью адсорбата в растворе при = onst. [c.56]

Если известно уравнение состояния, связывающее двумерное давление, Ао = ао—а при = onst, с составом поверхностного слоя, то с помощью этого уравнения и уравнения (2.28) можно получить изотерму адсорбции, дающую функциональную связь 0—ад при заданном потенциале электрода. [c.56]

Формула (3.4.16), основанная на аналогии законов идеальных трехмерных и двухмерных газов и представляющая в сущности механическую интерпретацию поверхностной активности веществ, следует и из уравнения изотермы адсорбции Гиббса. При малых степенях заполнения поверхности с1а / с1с = (а - Оо)(с - 0) = -Аа/с, поэтому уравнение Гиббса (3.3.24) может быть сразу записано в форме уравнения (3.4.16) Г = АаЯТ. Отсюда в частности следует, что разреженный (Г Г ) слой ПАВ является по своему состоянию двухмерным газом. [c.584]

Как показано в гл. VII, разд. VII-ЗБ, формально адсорбцию можно оценить по поверхностному давлению адсорбированного слоя или уменьшению свободной поверхностной энергии твердого тела, непосредственно связанных с интегралом J vdlnP. И наоборот, рассматривая адсорбированный слой как двумерную пленку типа монослойных пленок на жидких поверхностях и вводя соответствующие уравнения состояния, можно получить уравнения, удовлетворительно описывающие экспериментальные изотермы адсорбции. [c.455]