Адсорбент гидрофильные

Адсорбционные методы очистки применяют для удаления истинно растворимых органических соединений из сточных вод. Широкое применение нашел адсорбционный метод очистки с использованием обычных активных углей и некоторых других сорбентов, в частности активных углей, получаемых из отходов производства феноло-формальдегидной смолы, торфа, а также синтетических высокопористых полимерных адсорбентов. Активные угли высокопористые адсорбенты с удельной поверхностью от 800 до 1500 м2/г. Адсорбционное поглощение растворимых органических загрязнений активным углем происходит в результате дисперсионных взаимодействий между молекулами органических веществ и адсорбентом. Активный уголь гидрофобный адсорбент, т. е. обладает сродством к гидрофобным молекулам органических веществ. Чем выше энергия гидратации адсорбата, тем хуже он извлекается из воды адсорбентом. Сказанное, в частности, подтверждается тем, что активные угли хорошо сорбируют такие гидрофобные соединения, как алифатические и ароматические углеводороды, их галоген- и нитрозамещенные соединения и другие и значительно хуже гидрофильные соединения, например низшие спирты, гликоли, глицерин, ацетон, низшие карбоновые кислоты и некоторые другие вещества. [c.95]

Адсорбенты обычно делят на две основные группы полярные (гидрофильные) и неполярные (гидрофобные). Следует помнить, что адсорбционное сродство полярных ве- [c.149]

Область применения тонкослойной хроматографии практически безгранична, что объясняется возможностью большого выбора слоев различных сорбентов. Для разделения полярных веществ применяют слои адсорбентов, для гидрофильных — распределительную хроматографию на целлюлозе или силикагеле, для гидрофобных — импрегнированные слои (обращенные фазы). Можно применять также ионообменную или гель-хроматографию в тонком слое. Метод тонкослойной хроматографии в настоящее время применяют в основном для целей качественного анализа. Количественное определение возможно в такой же степени, как и в бумажной хроматографии. При проведении определений можно работать с очень небольшими количествами веществ, разделение проходит быстро и с умеренными затратами. Тонкослойную хроматографию в связи с этим можно применять для предварительных опытов по выбору фаз для разделения больших количеств веществ методом колоночной хроматографии. [c.361]

Различные типы адсорбентов проявляют неодинаковую селективность по отношению к различным соединениям. Трудно установить прямую связь между адсорбируемостью вещества и его химическим строением, а также между химическим строением адсорбента и его адсорбционной емкостью. Поэтому общепринятым считается деление адсорбентов на две основные группы полярные (гидрофильные) — силикагель, оксид алюминия, искусственные и природные силикаты неполярные (гидрофобные) — активированный уголь, кизельгур, диатомит. На полярном адсорбенте энергия адсорбции возрастает с увеличением размеров молекул адсорбированного вещества, причем энергия адсорбции тем выше, чем больше полярность адсорбированного вещества. Неполярные адсорбенты не проявляют селективности по отношению к полярным молекулам. [c.54]

Если поверхность адсорбента гидрофильна, то молекулы своей полярной группой должны обращаться в сторону адсорбента, а неполярной—углеводородной группой—в сторону растворителя если же поверхность адсорбента гидрофобна, то ориентация молекул должна быть обратной неполярным концом—к адсорбенту, а полярным—к растворителю. [c.100]

Процесс снятия гидрофобных растворителей со слоя активного угля ири десорбции водяным паром изучали на примере гексана [4]. Исследования показали, что, как и в случае гидрофильных растворителей [4], гексан десорбируется сразу со всего слоя адсорбента, причем десорбция сопровождается одновременной адсорбцией водяного пара. В начальной фазе процесса гексан вытесняется из лобовых слоев в замыкающие, активность их по гексану превосходит первоначальную примерно на 10%- Это свидетельствует о том, что десорбция гидрофильных и гидрофобных растворителей из углей протекает по одному и тому же механизму. Торможение процесса десорбции, вероятно, можно объяснить замедлением диффузии водяного пара внутрь пор адсорбента, заполненных растворителем. [c.92]

При введении адсорбентов в водные растворы ПАВ молекулы ПАВ адсорбируются на границе вода — твердая поверхность. Согласно правилу Ребиндера при адсорбции ПАВ разность полярностей между адсорбентом и растворителем уменьшается. Все полярные гидрофильные поверхности адсорбируют ПАВ из неполярных и слабополярных жидкостей. Неполярные сорбенты, такие, как уголь или некоторые полимерные материалы, наоборот, хорошо адсорбируют ПАВ из полярных жидкостей. [c.41]

Благодаря наличию электростатического силового поля у полярных адсорбентов электростатическая компонента в случае адсорбции на них преобладает над дисперсионной компонентой. Этим объясняются, в частности, гидрофильность таких компонентов и возрастание адсорбируемости на них с увеличением полярности (дипольного момента) адсорбируемого вещества. Адсорбция неполярных веществ на таких адсорбентах определяется образованием индуцированного диполя. [c.235]

В адсорбции из растворов на поверхности твердых тел, как и на границе раствор — газ, участвуют по меньшей мере два компонента. Адсорбция каждого из них зависит от адсорбционной способности и концентрации другого компонента чем хуже адсорбируется один компонент, тем легче происходит адсорбция другого. Поэтому для адсорбции различных веществ из водных растворов применяются гидрофобные адсорбенты (активированные угли), а из неводных — гидрофильные (минеральные адсорбенты). [c.53]

В первом приближении можно также принять, что чем лучше среда растворяет адсорбтив, тем хуже идет в этой среде адсорбция. Это положение является одной из причин обращения правила Дюкло — Траубе. Так, когда адсорбция жирной кислоты происходит на гидрофильном адсорбенте (например, силикагеле) из углеводородной среды (например, из бензола), адсорбция с увеличением молекулярного веса кислоты не возрастает, как это следовало бы из правила Дюкло — Траубе, а уменьшается, так как высшие жирные кислоты лучше растворимы в неполярной среде. [c.139]

Для поглощения паров воды широко применяют гидрофильный адсорбент, представляющий собой аэрогель обезвоженной кремниевой кислоты и получивший название силикагеля. Промышленность изготовляет ряд марок силикагеля с различным размером и распределением пор. [c.301]

Полярные гидрофильные адсорбенты — минеральные вещества, такие, как глина и силикагель, напротив, лучше адсорбируют молекулы растворенного вещества из углеводородной среды. Поэтому для очистки углеводородных растворителей применяют глины. Следовательно, адсорбция раство репного вещества на твердой поверхности будет тем больше, чем больше разность полярностей между растворителем и твердым адсорбентом. Неполярный уголь хорошо адсорбирует растворенные вещества из полярных растворителей (из воды), а полярные — глина и силикагель лучше адсорбируют растворенные вещества из углеводородных неполярных растворителей (например из бензола). Напротив, чем ближе по [c.67]

Поэтому для адсорбции поверхностно-активных веществ, растворенных в полярной жидкости, например в воде, применяют неполярные гидрофобные адсорбенты (уголь), для адсорбций же >13 неполярных жидкостей (СеНе, ССЦ и др.) — полярные гидрофильные адсорбенты (силикагель). [c.106]

Большим недостатком обычных измерений теплоты смачивания является то, что этот параметр относят к единице массы твердых адсорбентов, тогда как следовало бы относить его к единице поверхности. Чтобы получить сравнимые величины ну- жно знать степень дисперсности и удельную поверхность (для исключения влияния величины удельной поверхности). Ребиндером был предложен коэффициент р, дающий термическую характеристику гидрофильности поверхности твердого тела. Коэффициент р является отношением значений теплоты смачивания одного и того же твердого вещества в воде С 1 и в углеводороде Сг [c.147]

Все это следует учитывать как при оптимизации селективности колонн с гидрофильными адсорбентами, так и особенно при определении термодинамических характеристик адсорбции из разбавленных растворов на таких адсорбентах методом жидкостной хроматографии (см. последний раздел лекции 14). [c.299]

Основываясь на правиле, уравнивания полярностей, можно заранее сказать, что поверхностно-активное вещество должно адсорбироваться в поверхности раздела твердое тело — жидкость тем больще, чем больше будет оказываемое обеими фазами ориентирующее влияние на адсорбируемые молекулы. При этом избыток свободной поверхностной энергии будет меньше в том случае, когда молекулы своей полярной частью будут обращены к адсорбенту, если его поверхность гидрофильна (смачивается водой), а углеводородной частью — в сторону неполярного или малополярного растворителя. Для адсорбентов с гидрофобной (несмачиваемой водой) поверхностью ориентация полярных молекул должна происходить в обратном порядке, т. е. углеводородной частью в сторону адсорбента и полярной группой в сторону растворителя (например, воды). [c.290]

Отсюда следует, что все полярные гидрофильные поверхности должны хорошо адсорбировать поверхностно-активные вещества из неполярных или слабополярных жидкостей и, напротив, неполярные гидрофильные поверхности хорошо адсорбируют поверхностноактивные вещества из полярных жидкостей. Именно на этом основано практическое применение полярных адсорбентов (силикагель, глины) для адсорбции поверхностно-активных веществ из неполярных сред и неполярных адсорбентов для адсорбции из полярных сред. При повышении температуры адсорбция из раствора умень- [c.270]

Адсорбенты, состоящие из полярных частиц, хорошо взаимодействуют с полярными молекулами воды, смачиваются ею. Такие адсорбенты получили название гидрофильных (греч. [c.108]

При выборе растворителей руководствуются правилом, согласно которому неполярные (гидрофобные) адсорбенты, как, например, активированные угли, адсорбируют из полярных растворителей, особенно из воды и спирта, значительно лучше, чем из неполярных полярные же (гидрофильные) адсорбенты хуже адсорбируют из полярных растворителей и лучше адсорбируют из неполярных. [c.21]

Осадки после коагуляции могут иметь различный характер. Лиофильные и гидрофильные коллоиды дают желеобразные осадки — гели. Так, например, золь кремниевой кислоты дает гель, содержащий большое количество увлеченной воды. Высушивая этот гель, можно получить превосходный адсорбент — силикагель. Однако последние молекулы воды гель кремниевой кислоты отдает при температуре выше 700 К- [c.223]

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]

Следовательно, гидрофобные адсорбенты (уголь, тальк) лучше адсорбируют органические (дифильные) вещества из водных растворов, а гидрофильные адсорбенты (силикагель, глины) лучше адсорбируют их из неполярных и слабополярных жидкостей. [c.277]

Все адсорбенты можно разбить на два основных типа гидрофильные, хорошо смачивающиеся водой, и гидрофобные, которые не смачиваются водой, но смачиваются неполярными органическими жидкостями. К гидрофильным адсорбентам относятся силикагель, глины, пористое стекло. Их не- следует применять при адсорбции растворенных веществ из водных растворов, так как они лучше адсорбируют растворитель — воду. Эти адсорбенты целесообразнее использовать при адсорбции из неводных растворов. Гидрофобные адсорбенты — активный уголь, графит, тальк — хорошо адсорбируют вещества из водных растворов. [c.169]

Большое значение для адсорбции ионов имеет природа адсорбента. Ионы обычно адсорбируются на поверхности твердых тел, построенных из ионов (с ионной кристаллической решеткой) или из полярных молекул, т. е. на гидрофильных адсорбентах. На гидрофобных адсорбентах электролиты или совсем не адсорбируются, или адсорбируются очень плохо. [c.172]

Сопоставление энергии дисперсионного взаимодействия органических молекул и молекул воды с поверхностью гидрофобного адсорбента показывает, что на границе раздела адсорбент-вод-ный раствор должны накапливаться преимущественно органиче-скйе молекулы, являющиеся гораздо более сложными многоэлектронными системами, чем молекульг воды. Ситуация коренным образом изменяется, если поверхность адсорбента гидрофильна, т. е. содержит значительное число групп и отдельных атомов, способных к образованию водородных связей. В этом случае дисперсионная энергия взаимодействия органических молекул с адсорбентом оказывается в 2—2,5 раза меньше энергии водородной связи адсорбента с молекулами воды. Соответственно с этим на поверхности раздела гидрофильный адсорбент — Водный раствор преимущественно концентрируются молекулы воды и отношение количеств молекул органического компонента и воды в равновесном растворе после адсорбции возрастает (явление так называемой отрицательной адсорбции из раствора). Отсюда следует, что в общем случае гидрофильные адсорбенты для избирательной адсорбции органических веществ из водных растворов непригодны независимо от того, насколько хорошо они сорбируют эти вещества из паров или паро-газовых смесей. Лишь в тех случаях, когда сложные органические молекулы содержат элементы структуры или функциональные группы, способные взаимодействовать с функциональными группами или атомами поверхности адсорбента за счет образования водородных связей или ион-дипольного притяжения, применение гидрофильных полярных адсорбентов может оказаться целесообразным для решения технологических задач, связанных с адсорбцией таких веществ из водных растворов. В основном же эффективные адсорбенты органических соединений из водных растворов следует искать среди гидрофобных материалов, адсорбция на которых обусловлена преимущественно дисперсионными силами. [c.26]

Энергия взаимодействия отдельных участков полярных молег кул с углеродной поверхностью при адсорбции из водных растворов может различаться весьма значительно. В результате при адсорбции малых алифатических молекул, особенно тех, в которых гидрофильные и гидрофобные группы размещены асимметрично, создаются условия для постоянного изменения их ориентации в адсорбционной фазе, что делает невозможной плотную их упаковку на поверхности углеродного адсорбента. Взаимодействие углеводородных участков таких молекул с водой очень мало, поэтому они адсорбированы наиболее прочно. Гидрофильные же участки молекулы, образующие с водой водородные связи, на углеродной поверхности не закрепляются по крайней мере на время, сопоставимое с временем жизни в адсорбированном состоянии гидрофобной части этих молекул Отрыв от поверхности адсорбента гидрофильной группы молекулы ослабляет дисперсионное взаимодействие ближайших к этой группе звеньев углеводородной цепи. При небольшой длине углеводородного радикала такие асимметрично биполярные молекулы осциллируют во всех направлениях вокруг прочно закрепленного) участка углеводородного радикала, наиболее удаленного от гидрофильной функциональной группы. В результате адсорбированная молекула экранирует участок поверхности адсорбента площадью или (2/) , где / длина осциллирующей части молекулы. Ограничение амплитуды такой осцилляции с повышением плотности заполнения адсорбционного пространства связано с дополнительной затратой энергии и поэтому практически не наступает вплоть до равновесной концентрации раствора С5. На всем экранированном участке остаются адсорбированные молекулы воды. При адсорбции таких молекул из водных растворов значение —А0° очень невелико (обычно 14 кДж/моль). Так, например, собственная площадь проекции молекулы эпихлоргид-рина [c.95]

Вода из геля кремниевой кислоты удаляется трудно. После долгого высушивания при 100° С остается до 12—15% ее последние следы воды удаляются лишь при 500° С. При этом получается безводный кремниевый ангидрид. Высушенная при 100° С и выше кремниевая кислота представляет собой белое порошкообразное вещество, не растворимое в воде. После отмывки от солей, сушки, прокаливания геля получается так называемый силикагель — пористая белая масса тв. 4,5, пл. 0,7. Силикагель обладает большой адсорбционной способностью. Относится к типу хрупких гелей, нерастворимых и ненабухающих в воде и органических жидкостях. Состоит из агрегатов коллоидных частичек, в связи с чем суммарная поверхность его пор достигает 400 л на 1 г вещества. Он является хорошим адсорбентом гидрофильного характера служит для обесцвечивания и очистки бензина, керосина, масел, нефти (от серы) и др. Применяется также для поглощения водяных паров в химических производствах, для рекуперации паров ценных летучих растворителей, а также как носитель платиновых катализаторов, как катализатор при получении этилового спирта и т. п. От других подобных веществ он отличается негорючестью, незначительным износом, химической нейтральностью. [c.277]

Пористая пленка на внутренней поверхности капиллярных колонок создавалась также путем нанесения различных адсорбентов гидрофильного силиказоля [137], окиси алюминия [138] и волокнистого бемита [139]. Во всех случаях получалось хорошее разделение углеводородных газов (рис. 99, 100, 101). Для эффективного разделения углеводородных газов были использованы также и набивные капиллярные колонки. Для разделения смеси углеводородов i — d, были использованы стеклянные капиллярные колонки, наполненные графитированной сажей [140] (рис. 102). В этом случае разделение происходит в соответствии с числом атомов углерода и различиями в геометрической структуре молекул. [c.161]

Для очистки сточных вод используют материалы, у которых энергия взаимодействия с молекулами воды как можно меньше. С этой точки зрения гидрофильные неорганические адсорбенты ( иJи кaгeль, алюмогель, алюмосиликаты), на поверхности которых есть гидроксильные группы, практически непригодны для адсорбции большинства органических веществ из водных растворов. ПАВ, имеющие длинные углеводородные радикалы, обладают большей энергией ван-дер-ваальсовского взаимодействия и поэтому могут адсорбироваться на гидрофильных материалах. [c.215]

Как показали исследования, природу твердой поверхности адсорбент,ч можно изменить гидрофильную поверхность сделать гидрофобной, а гидрофобную — гидрофильной. Для этого на твердой поверхности адсорбента создают адсорбционный слой из поверх-НОСТНО-а (ТПВНЫ ( веществ, например мыла, жирных кислот. Если гидрофильную поверхность обработать раствором жирной кислоты, поверхность станет гидрофобной. Молекулы кислоты, ориентируясь таким образом, что их полярные группы обращены к поверхности адсорбента, а углеводородные радикалы — в воздух, адсорбируются [c.360]

С целью уменьщения адсорбции растворителя при молекулярной сорбции из водных растворов обычно при.меняют гидрофобный адсорбент — активный уголь, а при сорбции из неполярных растворите.тей (углеводородов) гидрофильный адсорбент — силикагель. Адсорбция протекает по активным центрам адсорбента, часто мономолекулярно и высокоизбирате.тьно. Изотермы молекз лярной адсорбции из растворов, так же как газов и паров, имеют вид кривой, приведенной на рис. 10.10. Десорбцию, осуществляемую с помощью жидкостей, обычно называют элюцией, а жидкости или растворы, применяе.мые для этих целей, элюентами. [c.302]

Толщина слоя такой прочно адсорбированной воды очень невелика. Она неодинакова для адсорбентов с различной по химическому составу поверхностью. Некоторые минералы и материалы на основе силикатов в соответствии с их высокой гидрофильностью обладают той способностью в большей степени минералы карбонатных пород—несколько в меньшей степени еще меньше она для сульфи -дов, а поверхность гидрофобных органических соединений, вероятно, ею практически не ооладает, приближаясь в этом отношении к восстановленной графитиро-ванной саже (см. рис. 18). [c.36]

Для иммобилизации ферментов широко используют макропористые неорганические адсорбенты-носители, в частности, кремнеземные, поверхность которых предварительно обрабатывают обычно 7-аминопропилтриэтоксисиланом (7-АПТЭС). В результате модифицирования этим реагентом поверхность кремнезема становится гидрофильной и приобретает основной характер. Для получения аминированных кремнеземных адсорбентов и носителей по этой реакции модифицирование проводят обычно в растворах — в толуоле или в воде. Реакцию модифицирования кремнезема 7-ами-нопропилтриэтоксисиланом в безводном органическом растворителе (без добавления катализатора, поскольку имеются аминогруппы) можно представить следующей схемой [c.104]

На рис. 14.13 представлены хроматограммы четырех малых доз растворов цимарина в элюенте этанол — вода, концентрация цимарина в которых изменялась в пределах от 0,0646 до 0,4400 мг/см . Пики в этой области остаются симметричными и положение их максимума не изменяется. Из определения времени удерживания цимарина и практически неадсорбируемого на гидрофобизирован-ной поверхности из водных растворов компонента (весьма гидрофильной галловой кислоты) при независимости времени удерживания от размеров частиц адсорбента для оптимальной скорости потока при разных длинах колонн был получен удерживаемый объем на 1 г адсорбента = = 4,9 смз/г (здесь J — соответствующая константа Генри для адсорбции цимарина на силанизи-рованном силикагеле из водно-этанольного элюента). [c.263]

Перейдем теперь к разделению более сложных полярных молекул на неполярном адсорбенте из полярного элюента. Важной задачей является разделение таких лекарственных препаратов, как сильно действующие сердечные тликозиды, молекулы которых состоят из агликона — стероидной жесткой и обычно более гидрофобной части молекулы с присоединенным к ней лактонным кольцом, и гликона — конформационно подвижной и более гидрофильной сахарной части, связанной со стероидным остовом кислородным мостиком (см. формулу цимарина в разделе 14.7). При применении силикагеля, поверхность которого модифицирована реакцией с дифенилдихлорсиланом (см. рис. 5.7), достигнуто полное разделение восьми сердечных гликозидов (рис. 17.7) из полярного элюента этанол — вода (40 60) в порядке уменьшения полярности гидрофильности ) молекулы первым выходит О-строфантин (5 гидроксильных групп в стероидной части молекулы и 3 гидроксильные группы в моносахариде, всего 8 групп ОН в молекуле) и последним олеандрин (одна гидроксильная группа в стероидной части и одна в моносахариде, всего только 2 группы ОН в молекуле). [c.319]

На поверхности твердых веществ, имеющей гидрофильные функциональные группы, адсорбируются только ионы железа (III), обладающие большей плотностью заряда и образующие даже в кислых растворах гидроксокомплексы типа [Ре(0Н)2(Н20)4]+. При низких концентрациях, когда доля поверхности 0 твердых веществ, заполненной гидроксокомплек-сами, невелика, адсорбция ионов происходит по координационному механизму в пленку адсорбированной воды, а не по механизму ионного обмена. Ионы железа (III) не достигают поверхности. т. е. не проходят двойного электрического слоя, что позволяет при выводе уравнения адсорбции пе рассматривать кулоновскую составляющую энергии адсорбции. Условием постоянства электродного потенциала при любом содержании твердого вещества в суспензии является равенство химических потенциалов ионов в растворе и на поверхности твердого вещества-адсорбента, т. е. рр= 1т- Вводя активности ионов, получаем [c.205]

Важной количественной характеристикой энергетики смачивания, а вместе с тем и характера твердой поверхности (ее гидрофильности и гидрофобности, олеофильности и олеофобности) служит теплота смачивания — количество энергии, выделяемое при смачивании единицы поверхности твердого тела, равное разности полных поверхностных энергий границ раздела фаз твердое тело — газ и твердое тело — жидкость. Эта величина особенно широко используется для характеристики смачивания тонкопористых тел и порошков. По Ребиндеру, отношение теплот смачивания твердых поверхностей водой Жа) и углеводородом Жм) служит характеристикой гидрофильности поверхности для гидрофильных поверхностей для гидрофобных — Р< 1. Так, например, для активированного угля рл i0,4 (гидрофобная поверхность), для кварца рд 2 (гидрофильная), для крахмала р 20 (сильно гидрофильная). При этом в обоих случаях при контакте с водой и углеводородом тепловой эффект смачивания может быть отнесен к единице массы порошка (адсорбента), и, таким образом, отпадает необходимость измерять поверхность исследуемого порошка. [c.98]

В общем случае можно считать, что гидрофобные адсорбенты (уголь, тальк) должны лучше адсорби- ровать органические (дифильные) вещества из водных растворов. Гидрофильные адсорбенты (силикагель, глины) должны лучше адсорбировать их из неполярных или слабоиолярных жидкостей. [c.171]

Гидрофильные адсорбенты, например, глины и ки- зельгур, используют как адсорбенты при рафинации жиров — очистке жиров от свободных жирных кис-< лот, смолистых и красящих веществ. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология