Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Адсорбция и термодинамика поверхностных явлений

    В первом разделе книги излагаются методы изучения и современные представления о строении границ раздела металлических или полупроводниковых электродов с ионными системами (растворами, расплавами), а также границы раствор — воздух. Значительное внимание уделено термодинамике поверхностных явлений на электродах, адсорбирующих водород и кислород, и современной теории адсорбции органических соединений на электродах. Во втором разделе подробно анализируются закономерности стадии подвода реагирующих частиц к поверхности электрода, методы изучения этой стадии и приводятся примеры использования явлений массопереноса при конструировании хемотронных устройств и новых источников тока. Третий раздел посвящен изложению закономерностей стадии переноса заряженных частиц через границу электрод — раствор и физических основ элементарного акта электрохимических реакций. При этом рассматриваются такие важные в теоретическом отношении вопросы, как роль работы выхода электрона и энергии сольватации ионов в электродной кинетике. Теории двойного слоя, массопереноса и элементарного акта, по образному выражению А. Н. Фрумкина, — те три кита , на которых базируется мощное и стройное здание кинетики электродных процессов. [c.3]


    Эта книга отличается прежде всего строгим и всесторонним изложением современных представлений о строении границы раздела электрод — раствор. В ней рассмотрены новые важные проблемы (например, термодинамика поверхностных явлений на металлах, адсорбирующих водород и кислород, современное понятие о заряде электрода, теория адсорбции органических соединений на электродах), которые еще не были отражены в учебной литературе. [c.3]

    ГЛАВА VI. АДСОРБЦИЯ И ТЕРМОДИНАМИКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ [c.156]

    К поверхностным явлениям относятся все эффекты, связанные с различием физических свойств изучаемых систем, зависящих от различного поведения молекул в поверхностном слое и объеме непрерывной фазы. Помимо явлений адсорбции с этими же причинами связано возникновение вполне определенных равновесных форм огранения кристаллов, изменение термодинамических свойств вещества в зависимости от размера частиц (капель или кристаллов). Термодинамика поверхностных явлений широко используется в теории возникновения и роста частиц новой фазы. [c.156]

    Курс физической и коллоидной химии изучается после курсов физики, математики, неорганической, аналитической и органической химии, поэтому в учебник не вошли или изложены весьма кратко некото-< рые разделы этих дисциплин. Так, конспективно написаны Агрегатные состояния вещества , Основы химической термодинамики , Фазовые равновесия и растворы . В то же время подробно изложен материал по химической кинетике, адсорбции и поверхностным явлениям, структурообразованию в дисперсных системах, микрогетерогенным системам, высокомолекулярным соединениям и их растворам, коллоидным поверхностно-активным веществам. Это обусловлено важностью указанных тем для понимания физико-химических и коллоидно-химических основ технологических процессов пищевой промышленности. Многие законы и положения физической и коллоидной химии иллюстрируются примерами из различных пищевых производств. [c.7]

    Термодинамика поверхностных явлений определяется несимметричными силовыми полями на пов-сти, к-рые приводят к возникновению поверхностного натяжения, направленного параллельно пов-сти и ориентирующего молекулы пов хностного слоя. Термодинамика поверхностных явлений обьясняет изменение поверхностного натяжения в присут. растворенных в-в, адсорбцию на твердых пов-стях, хроматографию, существование микроэмульсий, др. коллоидных систем, основы гетерогенного катализа. Теоретич. представления мн. разделов Х.т. используются в термодинамике иерархических систем. [c.237]


    Химик-органик, желающий использовать для синтеза каталитическое гидрирование под давлением, приобретает элементарные навыки в работе с необходимым оборудованием и без колебаний приступает к проведению эксперимента Он понимает, что при этом затрагиваются фундаментальные проблемы массопереноса, адсорбции, химии поверхностных явлений, кинетики и т. д, однако они оказываются вне его практической задачи. Вероятно, он руководствуется принципами, изложенными в книгах по органической химии К сожалению, такого рода обращение химика к электрохимии (если оно вообще имеет место) происходит через термодинамику, полярографию или теорию двойного слоя. Иными словами, он мог бы хорошо разобраться в проблемах, представляющих особый интерес для ана- [c.17]

    Дается обзор важнейших фактов, связанных со столетием теории капиллярности Гиббса. Освещаются следующие моменты понимание и новая интерпретация отдельных положений теории Гиббса развитие и обобщение теории капиллярности Гиббса возникновение новых направлений в термодинамике поверхностных явлений. Обсуждаются понятие поверхности натяжения для искривленных поверхностей, теория гиббсовской упругости пленок, метод слоя конечной толщины в термодинамике поверхностных явлений. Особое внимание уделяется обобщениям уравнения адсорбции и правила фаз Гиббса. В качестве новых направлений рассматриваются исследование толщины поверхностных слоев, термодинамика тонких пленок, теория процессов поверхностного разделения. [c.13]

    В течение минувшего столетия уравнение адсорбции Гиббса многократно обобщалось и каждая его новая форма была вехой в развитии термодинамики поверхностных явлений, а также этапом лучшего понимания самой теории Гиббса. Последнее несомненно при рассмотрении обобщенной формы уравнения адсорбции Гиббса для произвольного положения сферической разделяющей поверхности [6, 22, 23]  [c.20]

    К весьма сложным разделам термодинамики поверхностных явлений относится анализ искривленных поверхностей во внешних полях. Гиббсом было начато рассмотрение поверхностных явлений в гравитационном поле. Что касается электрического поля, то результаты были получены значительно позднее. Трудность рассмотрения здесь сильно зависит от того, являются ли соприкасающиеся фазы проводниками или диэлектриками. Задача для соприкасающихся проводников решается сравнительно просто [33], для диэлектриков — значительно сложнее [34]. Мы приведем здесь аналог уравнения адсорбции Гиббса для сферической поверхности между двумя диэлектрическими фазами, находящимися во внешнем электрическом поле (предполагается, что вся система имеет сферическую симметрию) [34]  [c.23]

    Термодинамика поверхностных явлений находит много практических применений она помогает понять такие явления, как понижение поверхностного натяжения за счет растворенных веществ, адсорбция на твердых телах, хроматография, существование коллоидов и гетерогенный катализ. [c.240]

    Гиббс основал также термодинамику поверхностных явлений. Он доказал, что поверхность фазы обладает особыми свойствами, отличными от свойств остальной фазы, показал термодинамическую сущность поверхностного натяжения как приращения свободной энергии фазы на единицу новой поверхности. Он вывел также фундаментальное уравнение адсорбции, позже названное его именем, связывающее величину последней с изменением поверхностного натяжения. [c.317]

    В развитии исследований структуры ДЭС на платиновых металлах можно выделить несколько этапов. На первом этапе (20—ЗО-е годы) для изучения ионной адсорбции был развит метод адсорбционных кривых, были заложены основы термодинамики поверхностных явлений на платиновых металлах и показано влияние адсорбции водорода и кислорода на структуру ДЭС [1, 2, 7—12]. Затем в течение длительного времени строение ДЭС на платиновых металлах почти не изучалось. Новый этап начался в 50-х годах, когда для изучения ионной адсорбции были применены методы радиоактивных индикаторов [13] и адсорбционных сдвигов потенциала [14—17]. Интерес к структуре ДЭС на платиновых металлах усилился в 60-е годы в связи с решением проблемы топливных элементов. С середины 60-х годов начались работы по количественной проверке применимости термодинамической теории, намеченной еще в 30-х годах, к платиновым металлам, а также по дальнейшему развитию этой теории. Эти работы были стимулированы выводом термодинамического соотношения [18], позволяющего осуществить сравнительно простую проверку теории. [c.57]

    Исследования в области термодинамики адсорбции растворов связаны главным образом с измерением величин избыточной адсорбции, их температурной зависимости и теплот смачивания адсорбента растворами. В последние годы появилось большое число работ, в которых измерены объемные эффекты при адсорбции растворов. Совместное измерение изотерм избыточной адсорбции и объемных эффектов при адсорбции растворов позволяет более полно описать процесс адсорбции. Однако обработка результатов объемных измерений при адсорбции растворов не всегда однозначна. В настоящей работе сделана попытка получить термодинамические соотношения для объемных эффектов при адсорбции растворов для различных методов термодинамики поверхностных явлений. [c.72]


    Это связано прежде всего с появлением новых объектов приложения термодинамики и изменением удельного веса традиционных областей применения химической термодинамики. Если, например, в девятисотые годы правило фаз было типичным объектом исследования в работах по термодинамике, а в тридцатые годы оно переживало вторую молодость , то в настоящее время относящиеся сюда вопросы образовали некоторую самостоятельную область, весьма важную своими приложениями в материаловедении, геохимии или физико-химическом анализе, но правило фаз занимает весьма скромное место в современном курсе химической термодинамики. С другой стороны, термодинамика поверхностных явлений приобрела большое значение в связи с возрастающим интересом к проблемам адсорбции, ионообменным равновесиям, ее применениями к теории роста, кристаллов и образованию новых фаз, а также ролью поверхностных явлений в биологических системах. Изменилось также отношение к основной проблеме химической Термодинамики— расчету химических равновесий, которая кардинальным образом упростилась в связи с развитием квантовой статистики и теоретически ясным определением абсолютных энтропий. Это позволило заметно упростить и теорию и проведение расчетов без какого-либо ущерба для строгости и точности изложения. В настоящее время метод химических постоянных можно полностью отнести к истории термодинамики. [c.3]

    Существующие теории адсорбции полимеров на твердых поверхностях и представления о структуре адсорбционных слоев (см. гл. 1) дают возможность определить характер взаимодействий, которые осуществляются при адгезии. Если рассматривать адсорбцию как избыточное концентрирование компонента на границе раздела, то это определение вполне применимо к адгезии, ибо изучение структуры поверхностных слоев полимеров на твердых поверхностях показывает, что в них происходит перераспределение различных компонентов адгезива в результате селективной адсорбции. При продолжительном адгезионном контакте в условиях, обеспечивающих необходимую молекулярную подвижность (выше температуры стеклования), с течением времени молекулы перераспределяются по молекулярной массе в соответствии с их поверхностной активностью [181]. Поэтому вывод, приведенный в работе [146], о неправомочности термина адсорбционная теория адгезии , по нашему мнению, неверен, поскольку отрицание адсорбционных эффектов равнозначно отрицанию термодинамики поверхностных явлений. [c.65]

    Книга является первым томом учебного пособия Курс физической химии . В этом томе излагаются основы химической термодинамики, термодинамика растворов, учение о химическом и гетерогенном равновесиях, учение о поверхностных явлениях и адсорбции. [c.2]

    Первый том Курса физической химии включает термодинамику и ее приложения. Главы, посвященные основам термодинамики, термодинамике растворов и химической термодинамике, написаны Я. И. Герасимовым раздел Гетерогенные равновесия — В. П. Древингом раздел Поверхностные явления и адсорбция и дополнение Газовая хроматография —А. В. Киселевым. [c.9]

    Подчеркивается доминирующая роль поверхностных явлений в дисперсных системах с высокоразвитой границей раздела фаз. Достаточно доступно излагается термодинамика гетерогенных систем по методу избытков термодинамических функций Гиббса. Важное место занимает раздел, в котором ставится вопрос о нетривиально-сти термодинамического описания микрогетерогенных систем, не являющихся в принципе равновесными, и о природе их устойчивости, с выделением роли флуктуаций, лиофилизации в результате адсорбции (по Ребиндеру), специфики поведения тонких слоев и проявления расклинивающего давления. [c.5]

    Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

    Несмотря на то, что к настоящему времени в области адсорбции накоплен огромный фактический материал и применению статистической термодинамики к поверхностным явлениям посвящено очень много работ [1 —11], единой достаточно обоснованной молекулярной теории адсорбции пока не существует, что свидетельствует о сложности проблемы. [c.23]

    Для вскрытия сущности этих взаимосвязей потребовалось привлечение ранее выполненных работ К. Шееле, Д. Фонтаны, Т. Е. Ловица по адсорбции, Дж. Гиббса (1880) по термодинамике поверхностных явлений, П, Лапласа (1806), Т, Юнга (1855), 15. Кельвина — Томсона (1871) по капиллярным явлениям, Ф. Ф. Рейсса (1808), Г. Квинке (1859), X. Гельмгольца, Г. Липпмана (1870—1880) ио элек-троповерхностным явлениям и др. [c.17]

    Важным моментом в развитии термодинамики поверхностных явлений было обобщение уравнения адсорбции Гиббса на случай отсутствия адсорбционного равновесия. Здесь нужно отметить прежде всего работы Дефэя [35, 36], в которых было введено понятие вторичных химических потенциалов е,-, отражающих зависимость поверхностного натяжения от состояния объемных фаз аир  [c.24]

    Очень трудно исчерпать тему этой статьи и можно сказать, что в каждом разделе мы ограничились лишь примерами, хорошо демонстрирующими развитие термодинамики поверхностных явлений. Значительные успехи достигнуты также в термодинамике адсорбции, смачивания, нуклеации, электродных процессов и в других областях. Кроме того, мы почти не касались неравновесной термодинамики, которая также является новым направлением, все более захватывающим и поверхностные явления (см. обзор [77]). Можно упомянуть и о квазитермодинамике (см., например, [7]), в которой термодинамические методы используются как некое приближение для исследования структуры поверхностных слоев. [c.34]

    Осн. направления совр. К. х. термодинамика поверхностных явлений, изучение адсорбции ПАВ, образования и устойчивости дисперсных систем, их мол.-кинетич., оптич. и электрич. св-в физ.-хим. механика дисперсных структур разработка теории и мол. механизмов процессов, происходящих в диспертных системах под влиянием ПАВ, электрич. зарядов, мех. воздействий и т. п. [c.267]

    Один из основоположников термодинамики. Предложил (1873) графические модели описания термодинамических свойств вещества. Разработал (1875—1878) теорию термодинамических потенциалов. Изучил (1875) условия равновесия гетерогенных систем. Вывел (1875—1878) правило фаз, согласно которому в равновесной гетеро-1 гнной системе число фаз не может превышать числа компонентов системы, увеличенного на два. Предложил (1878) графическое изображение состояния трехкомпонентной системы (треугольник Гиб-бса). Заложил основы термодинамики поверхностных явлений и электрохимических процессов ввел понятие адсорбции. Дал [c.140]

    ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКАЯ — раздел термодинамики, являющийся в то н е время разделом физич. химии, посвящеиньи изучению зависимосте термодинамич. свойств различных веществ от их состава, строения и условий существования, а также термодинамич. рассмотрению явлений, относящихся к области химии. К этим явлениям относятся хпмнч. реакции н фазовые переходы (растворение, испарение и кристаллизация чистых веществ и растворов и обратные им процессы), адсорбция и т. д. Важнейшими направлениями развития Т. х. являются термохимия, учение о химических и фазовых равновесиях, учение о растворах, в частности растворах электролитов, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. [c.48]

    Как правильно отмечают авторы главы, в последние полтора десятилетия теоретические и экспериментальные исследования гранищл металл — газ или вакуум привели к значительным успехам, которые дают возможность по-новому взглянуть на такие хорошо известные явления, как адсорбция, катализ и адгезия. В этой главе много внимания уделено равновесным свойствам металлических поверхностей, вытекающих как из общих представлений термодинамики поверхностных явлений, так и из известных моделей, развитых для характеристики движения ад-атомов по поверхности, наличия на ней ступеней или выступов, а также для характеристики роста металлических осадков на границе металл — пар. [c.6]

    Помимо исследований В. К. Семенченко, упоминавшихся на стр. 19, надо отметить его работы по термодинамике поверхностных явлений, начатые им в 1932 г. В. К- Семенченко вывел уравнение адсорбции для двухкомпонентных смесей, обобщенное им затем на смеси с любым числом компонентов. Анализ этих уравнений и их экспериментальная проверка показали, что они качественно правильно описывают все явления в смесях. Эти же уравнения бьши использованы для анализа влияния примесей на рост кристаллов. Для предсказания характера адсорбции и влияния а пО)Верхностное натяжение примесей было введено понятие обобщенного момента, позволяющее в большинстве случаев делать качественно правильные прогнозы. Основные выводы теории были подтверждены экспериментальными исследованиями на диэлектрических, металлических растворах и смесях расплавленных солей. Теоретические и зкопериментальные результаты, полученные до 1956 г., были изложены в [8737]. [c.70]

    Различные выражения для тепловых эффектов при адсорбции даёт термодинамика поверхностных явлений (термодинамика адсорбционных процессов). Подробное изложение термодинамики поверхностных явлений выходит за пределы нашей книги. Поэтому мы ограничиваемся кратким рассмотрением необходимых нам термодинамических соотношений, используя обширный материал, имеющийся в литературе. Мы исходим из фундаментальных уравнени термодинамики Гиббса [39], позволяющих написать основные термодинамические уравнения как для поверхности жидкости, так и для поверхности твёрдых тел (например, для граней кристалла-адсорбента) ). [c.66]

    Отдельным разделом Ф. х., базирующимся на хим. термодинамике, является учение о поверхностных явлениях и адсорбции, обобщающее данные о св-вах межфазных границ и равновесных процессах в гетерогенных системах. Поверхностные явления составляют И предмет коллоидной химии, к-рая имеет дело прежое всего с проявлениями поверхностных явлений у дисперсных систем. [c.93]

    Каждый исследователь адсорбционных явлений прекрасно представляет себе, насколько сложны адсорбционные системы, насколько до сих пор еще мала информативность наших методов их исследования. Сказанное особенно справедливо в отношении адсорбции растворов, так как в этом случае изменения в адсорбционной системе являются результатом разности взаимодействий компонентов раствора с адсорбентом и между собой. Важность термодинамических жсследований определяется тем, что при исследовании адсорбции растворов в большинстве случаев оказываются непригодными современные физические методы 1тсследования поверхностных явлений и фактически единственными измеряемыми величинами являются изменения концентрации в системе, ее объема и теплосодержания. В задачу термодинамики адсорбции растворов входит установление связи между величинами и термодинамическими характеристиками адсорбционной системы.  [c.91]


Библиография для Адсорбция и термодинамика поверхностных явлений: [c.45]    [c.156]   
Смотреть страницы где упоминается термин Адсорбция и термодинамика поверхностных явлений: [c.511]    [c.439]    [c.93]    [c.7]   
Смотреть главы в:

Термодинамика в физической химии -> Адсорбция и термодинамика поверхностных явлений




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Адсорбция поверхностная

Поверхностные термодинамика

Термодинамика поверхностных явлений

Явления поверхностные



© 2025 chem21.info Реклама на сайте