Адсорбент поверхность активная

Рис. 10.10. Изотерма поверхностного избытка (Г) в растворах поверхностно-активного вещества. Структура поверхностного слоя а — чистый растворитель б — ненасыщенный мономолекулярный слой ПАВ в — насыщенный мономолекулярный слой ПАВ. ный уголь и силикагель. Поглощающая способность угля подмечена еще в ХУП веке. Однако лишь в 1915 г. Н. Д. Зелинский разработал способ получения активных углей, предложив их в качестве универсальных поглотителей отравляющих веществ, и совместно с Э. Л. Кумантом сконструировал угольный противогаз с резиновой маской. Один из первых способон активирования древесного угля состоял в обработке его перегретым паром для удаления смолистых веществ, образующихся при сухой перегонке древесины и заполняющих поры в обычном угле. Современные методы получения и т .следования активных углей в нашей стране разработаны М. М. Дз бининым. Удельная поверхность активных углей достигает 1000 на грамм. Активный уголь является гидрофобным адсорбентом, плохо поглощает пары воды и очень хорошо — углеводороды.

Обобщающую теорию для объяснения закономерностей адсорбции молекул на поверхности адсорбента предложили Брунауэр, Эммет, Теллер (БЭТ) эта теория основана на допущении наличия на поверхности адсорбента равноценных активных центров и образования полимолекулярного слоя с характерной 8-образной изотермой адсорбции. Недостатком теории БЭТ является отсутствие учета взаимодействия между молекулами адсорбируемого вещества. [c.56]

Адсорбция [5.24, 5.31, 5.55]. Метод основан на поглощении одного или нескольких компонентов твердым веществом — адсорбентом — за счет притяжения молекул под действием сил Ван-дер-Ваальса. Адсорбционный метод нашел широкое применение в промышленности при регенерации органических растворителей, очистке газов, паров и жидкостей. Достоинство его — возможность адсорбции соединений из многокомпонентных смесей, а также высокая эффективность при очистке низкоконцентрированных сточных вод. В качестве адсорбентов могут служить практически любые твердые материалы, обладающие развитой поверхностью. Наиболее эффективными адсорбентами являются активные угли (АУ). Адсорбент в процессе очистки используется многократно, после чего его подвергают регенерации. При регенерации образуются водные растворы или газы, которые необходимо дополнительно обработать с целью утилизации уловленных соединений [5.32, 5.33, 5.52]. [c.486]

Адсорбцию газовых примесей ведут главным образом в реакторах периодического действия без теплообменных устройств, на полках которых находится адсорбент. Очищаемый газ пропускают через слой адсорбента обычно сверху вниз со скоростью, определяемой гидравлическим сопротивлением слоя и другими условиями абсорбции и составляющей 0,05—0,3 м/с. В процессе очистки адсорбент теряет активность в результате насыщения поверхности адсорбируемым веществом, а также ее экранирования посторонними веществами пылью, смолистыми продуктами и др. Потерявший активность адсорбент регенерируют нагревом и пропусканием острого или перегретого водяного пара, воздуха или инертного газа (азота). Иногда потерявший активность адсорбент полностью заменяют. При очистке воздуха от малых количеств токсичных веществ [(2—5) 10 % (об.)] и при дезодорации воздуха применяют установки, состоящие из ячеек со сменными перфорированными патронами с активированным углем. Срок службы таких патронов исчисляется годами и после дезактивации их удаляют, а иногда регенерируют. [c.236]

Поверхность, приходящаяся на 1 г адсорбента, называется удельной поверхностью. Активные адсорбенты обладают удельной поверхностью до нескольких сот квадратных метров на грамм. [c.61]

Исходный газ, подлежащий разделению, условно рассматриваемый как состоящий из смеси легкой и тяжелой фракций, направляется под распределительную тарелку, равномерно распределяется по всему сечению аппарата и вступает в контакт с движущимся слоем адсорбента. Через трубки распределительной тарелки газ поступает в верхнюю адсорбционную зону 5, где в противотоке с адсорбентом происходит адсорбция. Из верхней части этой зоны отводится легкая фракция. По мере перемещения газа вверх в адсорбционной зоне происходит массообмен, в результате которого подлежащие извлечению молекулы газа вытесняют с поверхности адсорбента менее активные молекулы легкой фракции, в конечном счете с вер- [c.289]

Из верхней части этой зоны отводится легкая фракция. По море перемещения газа вверх в адсорбционной зоне происходит массообмен, в результате которого подлежащие извлечению молекулы газа вытесняют с поверхности адсорбента менее активные молекулы легкой фракции, в конечном счете с верха этой зоны получают достаточно чистую легкую фракцию с высокой концентрацией в пей малоактивных компонентов исходной смесп. [c.261]

До недавнего времени контактная очистка была единственным процессом доочистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов . При контактной очистке применяют адсорбент, 85% которого проходит через сито с 180—200 отверстиями на 25 мм длины, или 6400 отверстиями ыа 1 см . Поскольку применяемые для адсорбционной очистки адсорбенты (отбеливающие земли) могут быть крупного помола и содержать до 30—40% влаги, перед использованием их сушат до влажности 10—12% и затем измельчают до необходимой степени дисперсности. Применение земли большой влажности затрудняет ее измельчение, а при влажности менее 10% адсорбент теряет активность вследствие спекания и закупорки пор, что приводит к снижению его общей поверхности. [c.227]

В процессе развития хроматографии как метода качественного и количественного анализа выявились не менее существенные ее возможности для измерения различных физико-химических характеристик изотерм адсорбции и распределения, теплот сорбции и энтропийного фактора сорбции (адсорбции и растворения), удельной поверхности адсорбентов, коэффициента активности, коэффициента диффузии и др. [c.187]

Рассчитайте постоянные в уравнении Ленгмюра и удельную поверхность активного угля, принимая плотность газообразного азота равной 1,25 кг/м , а площадь, занимаемую одной молекулой азота на поверхности адсорбента, равной 0,16 нм . [c.68]

В основе теории адсорбции Лэнгмюра лежит предположение, что на поверхности твердого тела — адсорбента — имеются активные участки, свободное силовое поле которых способно фиксировать молекулы из окружающей среды. При этом каждый элементарный участок поверхности адсорбента способен фиксировать только одну молекулу. Вследствие этого при адсорбции на твердых адсорбентах образуется мономолекулярный слой, экранирующий силовое поле поверхности адсорбента. [c.15]

На поверхности любого твердого тела (адсорбента) находятся активные участки, обладающие свободным силовым полем. Попадая в это поле, молекулы другого вещества могут удерживаться им. При этом каждый элементарный участок поверхности адсорбента способен удерживать только одну молекулу. Но молекула может преодолеть [c.148]

На поверхности адсорбента нет активных центров, а адсорбционные силы действуют вблизи от поверхности адсорбента и образуют около этой поверхности со стороны газовой фазы непрерывное силовое поле. [c.93]

В отличие от поверхности жидкостей, не все точки поверхностей твердых тел равноценны в отношении их адсорбционной способности. При малых концентрациях газов адсорбция происходит мономолекулярно по наиболее активным участкам адсорбента — его активным центрам , представляющим собой отдельные атомы или группы атомов поверхности, силовое поле которых наименее насыщено. При адсорбции газов, находящихся при температурах ниже их критической температуры, мономолекулярная адсорбция с увеличением давления может переходить в полимолекулярную. [c.301]

Адсорбционная хроматография. Адсорбционная хроматография основана на различии в адсорбционных свойствах компонентов разделяемой смеси. На поверхности твердого адсорбента имеются активные участки, свободное силовой поле которых способно фиксировать молекулы посторонних веществ. Во время хроматографи- [c.60]

Важной характеристикой адсорбентов является активность (емкость), оцениваемая массой адсорбированного вещества, приходящейся на единицу массы адсорбента в условиях равновесия. Зависимость между активностью и парциальным давлением или концентрацией вещества в смеси при определенной температуре называют изотермой адсорбции (рис. 8). Одним из важных показателей, характеризующих процесс адсорбции и определяющих размеры аппарата, является скорость адсорбции, которая зависит от скорости трех стадий процесса подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия поглощения вещества поверхностью адсорбента. Скорость адсорбции обычно лимитируют внешняя или внутренняя диффузии или сразу обе стадии. Адсорбции способствует понижение температуры, а для газов — повышение давления. Удалению адсорбированных компонентов из адсорбента (десорбции) способствует повышение температуры и для газовых смесей — понижение давления. [c.22]

Истинная, участвуюш,ая в адсорбции поверхность адсорбента, отнесенная к 1 г его, назьшается удельной поверхностью. У хороших адсорбентов, например активных углей, она достигает сотен квадратных метров. Адсорбционная способность зависит от природы поглощаемого газа. Физическая адсорбция растет с температурой кипения и с критической температурой адсорбируемого газа. Часто на нее большое влияние оказывает и химическая природа поглотителя. [c.285]

Наиболее важное свойство адсорбента — адсорбционная емкость, т. е. концентрация активных адсорбционных центров на поверхности адсорбента, количество которых может меняться от способа получения сорбента, его последующих обработок и хранения. Поэтому в адсорбционной хроматографии стандартизируют адсорбенты по активности, вводя различные количества воды в адсорбент, так как вода, являясь сильно полярным веществом, способна дезактивировать центры адсорбции. [c.55]

Адсорбция на твердых телах может быть объяснена наличием силовых полей притяжения, возникающих за счет неуравновешенных связей в кристаллической решетке (см. рис. 32). На выступающих участках твердого адсорбента (на активных центрах) адсорбция идет особенно сильно. Так, выступы на частичке угля в 4,5 раза интенсивнее адсорбируют кислород, чем углубления на его поверхности. [c.135]

Громадное значение имеет степень развития поверхности адсорбентов. Современные активные угли обладают поверхностью до 1000 м г. Они имеют сильно разветвленную систему пор. Угли являются гидрофобными адсорбентами, т. е. веществами, плохо смачивающимися водой. Они прекрасно адсорбируют растворенные в воде вещества. Наоборот, гидрофильные адсорбенты (хорошо смачиваемые водой) хорошо поглощают пары воды и растворенные вещества из неполярных сред (из углеводородных жидкостей). К таким адсорбентам относятся силикагель, молекулярные сита (некоторые типы алюмосиликатов) и др. В моющем действии веществ, во флотационных процессах обогащения руд и в других случаях смачивание играет большую роль. Смачивание твердых тел сильно зависит от состояния поверх- [c.171]

На поверхности адсорбента нет активных центров, а ад- [c.273]

Разделение методом адсорбционной хроматографии осуществляется в результате взаимодействия вещества с адсорбентами, такими, как силикагель или оксид алюминия, имеющими на поверхности активные центры. Различие в способности к взаимодействию с адсорбционными центрами разных молекул пробы приводит к их разделению на зоны в процессе движения с подвижной фазой по колонке. Достигаемое при этом разделение зон компонентов зависит от взаимодействия как с растворителем, так и с адсорбентом. [c.15]

Большое значение для успешного хода хроматографического разделения смесей может иметь селективность адсорбента. В известной степени ее можно повысить изменением активности адсорбента. Слишком активный адсорбент прочно удерживает все компоненты смеси, а в случае слишком малой активности все компоненты так быстро попадают в элюат, что не удается осуществить их разделение. В некоторых случаях степень селективности адсорбента можно изменять также за счет модифицирования его поверхности. С этой целью адсорбент подвергают специальным видам активации, при которых образуются активные центры определенного типа. [c.340]

Наиболее общей теорией адсорбции является теория Лэнгмюра. В основе ее лежит предположение, что на поверхности твердого тела — адсорбента — находятся активные участки, свободное силовое поле которых способно так или иначе фиксировать молекулы посторонних веществ. Второе предположение сводится к тому, что каждый элементарный участок поверхности адсорбента способен фиксировать только одну молекулу. Поэтому при адсорбции на твердых поверхностях образуется мономолекулярный слой, который экранирует силовое поле адсорбента. [c.12]

Адсорбция является физико-химическим процессом, основанным на явлении поглощения поверхностью адсорбента полярно-активных составных частей нефтепродукта. Адсорбенты нельзя считать реагентами в прямом смысле слова. Их следует выделить в особую группу химикатов (хотя и химикатами их можно назвать только условно), используемых в нефтепереработке. [c.290]

Регенерация адсорбента является одним из основных вопросов при адсорбционной очистке, от решения которого зависит возможность применения метода и его стоимость. Для удаления органических веществ с поверхности углей применяют вытеснительную десорбцию. В качестве десорбирующего агента используют воздух, инертные газы, насыщенный и перегретый пар. При использовании воздуха температура не превышает 120—140°С, для перегретого пара 200—300°С, для инертней газов 300—500°С. Соединения удаляют с поверхности активных углей также водными растворами кислот, щелочей и солей. При очистке газов ог соединений фтора адсорбент подвергался регенерации 2—3 % раствором NaOH на 99,5%, 3% раствором Naj Oa —на 60—65 %, 3 7о раствором NH4OH —на 15%, водой —на 18,7%. Потери адсорбента при регенерации—2—4 г/м газа. Расход воды и регенерационного раствора на 1 м адсорбента составил 10 м . [c.486]

Адсорбент поглон ает из объемной фазы тем больше вещества, чем больше развита его поверхность. Поверхность, приходящаяся на 1 г адсорбента, называется удельной поверхностью. Активные, т. е. хорошо поглощающие адсорбенты, обладают весьма большой удельной поверхностью. Величина удельной поверхности у разных адсорбентов может быть весьма различной. Непористые тела с удельной поверхностью от нескольких м /г до сотен м 1г пред ставляют пигменты и наполнители, например пигментная двуокись титана, аэросил—высокодисперсный кремнезем, применяемый в качестве наполнителя многих пластических масс и покрытий (его получают при действии воды на 5 С14 прн высоких тем- [c.436]

Обычн > поверхность активных адсорбентов неоднородна, что связано с особенностями их получения и строения (см, стр. 503 н след.). Неоднородность поверхности сильно усложняет трактовку явления адсорбции. Поэтому для получения простейших закономерностей обращаются к однородным поверхностям. Примером адсорбента с практически однородной поверхностью является сажа, прокаленная при температуре около 3000 С поверхность ее частнц состоит в основном из базисных граней графита. [c.439]

По Полянн на поверхности адсорбента нет активных центров, а за счет поверхностных адсорбционных сил формируется адсорбционный объем, состоящий из полимолекулярных слоев адсорбируемого вещества. Адсорбционный потенциал н полимолекулярном слое снижается от максимального [> первом слое поверхности до нуля в последнем слое, в котором кончается действие адсорбционных сил. Теория Поляни не дает возможности математически описать ураинение изотермы адсорбции. [c.55]

Процесс адсорбции основан на различной адсорбционной способности отдельных компонентов газа или жидкости. При прохождении адсорбатива через слой адсорбента на его поверхности и в порах поглощаются все компоненты, затем более активные молекулы определенных веществ будут вытеснять менее активные вещества. Так будет продолжаться до тех пор, пока наиболее активное вещество полностью не займет поверхность адсорбента. Адсорбент будет насыщен активным веществом и после этого начинается проскок компонента через адсорбент. Время до появления проскока называется временем защитного действия слоя адсорбента. Количество вещества, поглощаемое единицей массы адсорбента до проскока, определяет динамическую емкость адсорбента. Динамическая активность цеолитов составляет 60... 120 мг/см по парам воды при осушке до точки росы -70°С. [c.195]

В отличие от поверхности полярных адсорбентов, образованной ионами, поверхность активного угля образована электронейтраль-ными (ковалентная связь) атомами углерода и почти лщпена электрически заряженных центров, аполярна. Вследствие этого электростатические силы имеют при адсорбции на угле второстепенное, очень малое значение. Основными же адсорбционными силами являются силы дисперсионные, наиболее слабые из прочих сил молекулярного взаимодействия. Этим объясняются многие свойства активных углей. [c.235]

Как мы видели в разделе VI, 2, физическая адсорбция обычных газов на ионных поверхностях происходит вследствие совместного действия сил Ван-дер-Ваальса и поляризации молекул электрическими полями поверхности. Активные центры (раздел V, 12) оказывают влияние на оба эти эффекта. Поэтому реальные неоднородные поверхности ионных адсорбентов, состоящие из различных кристаллографических граней, межкристаллитных границ, ребер, вака.нтных мест и других типов активных участков, будут практически во всех случаях адсорбировать первые молекулы с относительно большой теплотой адсорбции. С увеличением степени заполнения теплота адсорбции будет заметно уменьшаться [177]. Крофорд и Томпкинс [178] при изучении адсорбции сернистого газа, двуокиси углерода и других газов на фтористом кальции и фтористом барии нашли, что теплоты адсорбции уменьшаются с увеличением количества адсорбированного газа. Они приписывают этот эффект неоднородности исследованных поверхностей, а также наличию различных кристаллографических плоскостей. [c.112]

Более распространены и изучены кислотные кислородсодержащие поверхностные группы. Исследование адсорбции фенола, анилина и /г-нитроанилина на образцах ацетиленовой сажи и активного угля КАД с различным содержанием поверхностных функциональных групп показало, что поверхностные кис лородсодержащие группы угля и сажи существенно не участ вуют во взаимодействии молекул ароматических производных с поверхностью углеродных адсорбентов [1]. Аналогичные результаты получены М. М. Дубининым и Е. Д. Завериной [2], которые показали, что кислотные оксиды на поверхности активного угля не оказывают влияния на физическую адсорбцию неполярных органических веществ из паровой фазы. Специфическое взаимодействие поверхности угля с органическими ве-щестнами наблюдалось только в присутствии карбонильных групп на поверхности угля и при возникновении донорно-ак-цепторных комплексов [3]. [c.75]

Когда на поверхности колонки останется слой жидкости толщиной 2—3 мм, адсорбент промывают 100 мл воды. Воду выливают, приемник (колбу Бунзена 4) споласкивают и подставляют для приема элю-ата глютаминовой кислоты. Для элюирования сначала берут 5 мл 3 н. раствора КОН, а затем 40 мл 0,05 н. раствора КОН. Элюат количественно переносят в колбу Кьельдаля и определяют азот. Адсорбент после алюации количественно переносят в бюкс, сливают воду и высушивают до постоянной массы, затем рассчитывают его активность. Адсорбент считают активным и пригодным для анализа, если 1 г его связывает 2—3 мг глютаминовой кислоты. Обычно активность адсорбента проверяют, если берут большое количество А12О3, необходимое для серии анализов. [c.24]

К числу неорганических адсорбентов относят активный уголь, силикагель, оксид алюминия, графитированную сажу и молекулярные сита. В газовой хроматографии преимущественно используют широкопористые силикагели, которые получают из обычного силикагеля высокотемпературной обработкой (до 700—950 °С) или гидротермальной обработкой с паром в автоклаве. Найден комплекс приемов, который позволяет получать любую разумную структуру силикагелевых адсорбентов как для газовой, так и для жидкостной хроматографии. Вместе с тем оксид алюминия получают лишь в нескольких модификациях, имеющих-близкую к силикагелю удельную поверхность. Удерживание на силикагелях и на оксиде алюминия зависит от удельной поверхности, степени насыщения поверхности водой, условий предварительной термообработки, а также от свюйств разделяемых соединений, в первую очередь их полярности, наличия водородных связей и др. Селективность оксида алюминия обусловлена присутствием на его поверхности льюисовских свободных кислот, связанных с ионами на поверхности. Для обоих адсорбентов насыщение водой приводит к существенному увеличению удерживания. В некоторых случаях применяют смесь этих насыщенных водой адсорбентов с диато-митовым носителем или стеклянными шариками. При использовании коротких колонок, заполненных частицами силикагеля диаметром 7—10 или 15—35 мкм, удавалось реализовать высокоскоростные режимы с получением более 2000 теоретических тарелок в 1 с. [c.91]