Механизм адсорбции из растворов

Точно так же во втором случае (неводный раствор) разность полярностей фаз уменьшается вследствие обратной ориентации молекул ПАВ (рис. 66,6), обращенных полярными группами к полярному адсорбенту (дипольное взаимодействие). Оба рисунка иллюстрируют молекулярный механизм адсорбции, отвечающий общей тенденции, выраженной вторым началом термодинамики. [c.175]

Процесс адсорбции мицеллярных ПАВ на границе полярная твердая поверхность — жидкость имеет особенности, отличающие его от адсорбции на границе жидкость — газ. (В случае неполярной поверхности в водном растворе адсорбция ПАВ с ориентацией неполярной цепью к поверхности протекает аналогично адсорбции на границе раздела вода — воздух или вода— масло). Так, для заряженной поверхности в растворе, содержащем поверхностно-активные противоионы, первой стадией адсорбции будет ионный обмен между противоионами поверхности и ПАВ (электростатическое взаимодействие твердое тело — ионы ПАВ), в результате чего поверхность покроется слоем ионов ПАВ, ориентированных полярной группой к твердой, неполярной — к жидкой фазе. В дальнейшем с ростом концентрации ПАВ происходит мицеллообразование на поверхности ТЖ (например, бислойных мицелл, где углеводородные цепи будут ориентированы внутрь мицеллы, а полярные головки — в сторону раствора). Такому механизму адсорбции соответствует двухступенчатая изотерма, в которой первое плато соответствует в первом приближении ИЭТ (нейтрализация зарядов поверхностных групп), а второе —ККМ. [c.360]

Так, было показано, что адсорбция ряда ионов из раствора на поверхности полупроводниковых кристаллов кремния и германия сопровождается образованием мономолеку-ляр ного слоя. Исследование десорбционных характеристик, изучаемых по уменьшению радиоактивности поверхности кристаллов в результате отмывки, позволило установить три механизма адсорбции примесей на поверхности этих кристаллов физический, ионнообменный по группам — ОН, образующимся на окисленной. поверхности кристаллов, и восстановление достаточно электроположительных металлов. [c.183]

Механизм адсорбции органических оснований на кремнеземной поверхности изменяется в зависимости от силы основания и значения pH раствора. Адсорбция аминов при нейтральном pH может протекать посредством образования водородных связей с поверхностью кремнезема [c.941]

Поверхностное натяжение и адсорбция 3.4.1. Механизм адсорбции из растворов [c.577]

Для понимания механизма адсорбции и других поверхностных явлений полезно иметь в виду, что адсорбция является по существу формой выделения вещества из раствора (и из газовой фазы). При отсутствии межфазных границ вьщеление растворенного вещества в виде новой фазы требует определенного перенасыщения раствора, тогда как при наличии межфазной границы (как и зародышей кристаллизации) выделение растворенного вещества сильно облегчается и происходит в виде адсорбционного слоя на межфазной границе при любой концентрации раствора. По этой причине чем слабее растворимость вещества (летучесть для газов), тем сильнее оно адсорбируется. Для водных растворов эта зависимость в ряде случаев известна количественно (см. ниже правило Траубе). [c.578]

Более сложный механизм адсорбции из раствора приводит к тому, что в отличие от адсорбции газов, которые всегда адсорбируются на твердой или жидкой поверхности, в данном случае адсорбируются только некоторые вещества. Для этой цели, как уже говорилось, требуется, чтобы они взаимодействовали с молекулами растворителя слабее. Если же энергия взаимодействия растворитель — растворенное вещество больше, чем энергия взаимодействия растворитель— растворитель, адсорбция будет отрицательной (т. е. концентрация их на поверхности будет меньше, чем в объеме раствора). Это и характерно для водных растворов сильных электролитов, ионы которых стремятся уйти в раствор, чтобы быть окруженными со всех сторон молекулами воды. [c.62]

Выяснение вопроса о механизме адсорбции на поверхности раздела жидкость — твердое тело требует измерения ее величины на адсорбентах с известной поверхностью, которую обычно определяют двумя методами адсорбцией газа по Брунауэру — Эмметту — Теллеру [80] или адсорбцией из растворов, например стеариновой кислоты из бензола [97]. Оба метода для непористых адсорбентов дают обычно идентичные результаты, но в случае пористых адсорбентов, например окиси алюминия или угля, величина поверхности, определенная по адсорбции из растворов, часто оказывается меньше [98]. [c.249]

Процесс пропитывания носителя раствором включает перенос растворенного вещества из объема жидкости к внешней поверхности гранул, а затем внутрь пор. В зависимости от механизма адсорбции (прочная или слабая), типа поверхности (однородная или неоднородная) и продолжительности пропитывания можно получить различное распределение растворенного вещества в носителе. Если для приготовления катализатора используют растворы, содержащие два и более металлов, при одновременном нанесении их на поверхность носителя из-за различных скоростей диффузии и адсорбции этих веществ может быть разным состав по глубине катализатора. Например, ионы никеля адсорбируются на оксиде алюминия быстрее, чем ионы хрома, поэтому на поверхности носителя будет больше ионов N1, чем Сг. [c.32]

Большое значение для понимания механизма адсорбции имеют работы И. Е. Старика, изучавшего этот процесс для радиоизотопов в зависимости от состояния их в растворе [74—76]. [c.228]

В работе [119] сообщается о возможности использования адсорбции фенола для определения поверхности углей с развитой переходной пористостью. Широко применяется для этой цели также адсорбция из растворов иода, красителей [100] и других веществ [98]. Преимуществом этих методов является простота, недостатком — отсутствие теоретической основы. В тех случаях, когда было проведено сопоставление посадки адсорба-та (например, иода) из газовой фазы и из раствора [120, 121], были выявлены значительные расхождения в механизме адсорбции, и в частности обнаружена зависимость от приводы растворителя. [c.49]

Лэнгмюр несколько упрощенно рассматривал механизм адсорбции как процесс конденсации и испарения молекул. Известно, что адсорбция сопровождается еще диффузией и образованием твердых растворов, десорбция иногда затруднена. Наконец, Лэнгмюр в своих исследованиях не сделал тех более широких обобщений, материалом для которых он располагал. Речь идет о квалификации хемосорбции как нового типа химической реакции, неподчиняющейся стехиометрическим законам. [c.145]

Адсорбция растворенных веществ выражается степенью адсорб-ции, т. е. долей адсорбированного вещества в процентах от общего количества его. Для выяснения механизма адсорбции необходимо построить изотерму адсорбции, выражающую связь между адсорбированным количеством вещества и его равновесной концентрацией в растворе. [c.139]

Другим критерием, позволяющим судить о механизме адсорбции, является изучение зависимости скорости процесса от различных факторов состава раствора, температуры, величины и структуры поверхности адсорбента и др. [c.337]

Изменение положения полос поглощения колебаний в молекуле под действием водородных связей исследовано к настоящему времени весьма подробно. Для случая растворов уже накоплен большой материал по установлению зависимостей величин смещений полос поглощения и изменений их интенсивности от строения и свойств взаимодействующих групп. Начиная с работы Баджера и Бауэра [18], устанавливались корреляции между смещением полос поглощения и энергией водородной связи в растворах [19]. Точно так же среди различных применений спектроскопии к исследованию адсорбции наиболее изученными являются адсорбционные процессы, связанные с образованием водородной связи. Так, наибольшие успехи в изучении механизма адсорбции достигнуты при изучении изменения полос поглощения [c.41]

Стражеско Д. П., Тартаковская Б, Э., О механизме адсорбции кислот активным углем из неводных растворов, ДАН СССР, 98, 107 (1954). [c.224]

Анализ изменения энтропийного члена систем позволил предложить возможный механизм совместной адсорбции растворов н-алкенов-1 и нормальных алканов на модифицированном серебром [c.102]

Ионообменная адсорбция. При адсорбции электролитов преимущественно адсорбируются или катионы, нли анионы, которые заменяются на эквивалентное количество ионов того же знака из адсорбента. Раствор остается при этом электронейтральным. Таким образом, адсорбция электролитов происходит путем эквивалентного обмена ионов одинакового знака, а потому получила название ионообменной адсорбции. Ионообменный механизм адсорбции электролитов первоначально был подмечен агрономами и почвоведами при вытеснении одних ионов почвенных электролитов другими. К. К. Гедройц доказал (1918 г.) эквивалентность обмена катионов в почвах и создал учение о почвенном поглощающем комплексе (высокодиСперсной органоминеральной части почвы), обусловливающем способность почв удерживать необходимые растениям растворимые соли в доступной для корневого питания форме. [c.313]

Кольтгоф [1] считает важным источником загрязнений осадков, особенно кристаллических, таких, как сульфат бария, оксалат кальция и т. п., захват посторонних ионов вследствие нарастания осадка вокруг адсорбированных ионов. В этой концепции существенно, что такой захват ионов не является равновесным процессом и что рекристаллизация, происходящая при старении, может повысить степень чистоты продукта. Посторонние ионы, если они действительно не входят в твердый раствор, представляют собой дефекты решетки. Среди поверхностей, на которых происходит адсорбция веществ в растворе, можно назвать и поверхности растущих кристаллов. Если в результате непрерывного роста адсорбированное вещество не десорбируется, оно сохраняется внутри кристалла. Такой тип соосаждения обычно имеет большее значение, чем адсорбция, поскольку он осуществляется во всех случаях осаждения и оказывает влияние на все осадки, а не только на осадки с большой поверхностью. Поскольку такая окклюзия происходит по механизму адсорбции ее можно качественно предсказать, пользуясь законами адсорбции. [c.191]

Мицеллообразование можно рассматривать аналогично механизму адсорбции. Процесс протекает самопроизвольно. В таких растворах устанавливается термодинамическое равновесие между мицеллами и истинно растворенной частью мицеллыч молеку-лы ионы. [c.245]

Другая точка зрения на механизм адсорбции молекулярнодисперсных веществ определяет содержание теории Лэнгмюра (1916). Согласно этой теории адсорбционное насыщение ограничено заполнением активных центров адсорбента. Предполагается, что каждый активный центр обладает лишь мономолекулярной сферой действия, так как адсорбция обусловлена остаточными валентностями на поверхности. Адсорбция рассматривается Лэнгмюром как химическое взаимодействие, поэтому насыщенный адсорбционный слой должен быть только мономолекулярным. С увеличением концентрации раствора адсорбция может возрастать лишь до определенного предела, до насыщения адсорбционного слоя. [c.13]

Основные виды адсорбции по энергетике взаимодействия были уже рассмотрены выше (гл. 5), но адсорбент-катализатор нас интересовал лишь с точки зрения снижения энергии активации реакций, идущих в газовой среде. Здесь мы рассмотрим механизм адсорбции на границе раздела фаз. Значительная неуравновешенность частиц, образующих поверхность раздела, создает свободную энергию поверхности, которая распределена неравномерно, особенно на границе раздела газ (или жидкий раствор) —твердое тело, так как граница раздела со стороны газа или жидкой фазы в силу своей подвижности в большей степени подвержена релаксаци.ч. На границе раздела твердой фазы наряду с участками высокой активности наблюдаются участки малой активности. Так, например, наиболее активные участки металлических поверхностей — скопления вакансий, выходы краевых или винтовых дислокаций, наличие примесных атомов и ступеней, образующихся на кристаллической поверхности (см. гл. 4). Нарушения кристаллической структуры особенно характерны для тонкораздробленных кристаллов, обладающих высокой активностью. Такого типа кристаллы и используются в качестве катализатора после осаждения их на какой-нибудь инертной подложке. Образование на поверхности кристаллов центров различен активости схематически показано на рис. 117. [c.216]

Различные формы неустойчивости ствола, возникающей в результате взаимодействия между буровым раствором и глинистыми формациями, обязательно связаны с явлениями гидратации. Как уже отмечалось в главе 4, возможны два механизма адсорбции воды на глинистых частицах адсорбция мономолекулярных слоев воды на плоских поверхностях кристаллических решеток частиц (которая обычно называется кристаллическим набуханием или поверхностной гидратацией) и осмотическое набухание, происходящее вследствие высокой концентрации ионов, удерживаемых электростатическими силами вблизи поверхности глинистых частиц. Кристаллическое набухание характерно для всех глин при этом вода прочно удерживается глинистыми частицами, но объем увеличивается сравнительно мало. Межслоевое осмотическое набухание присуще только определенным глинам смектитовой группы (особенно натриевому монтмориллониту) оно вызывает значительное увеличение объема, но вода удерживается глиной слабо. [c.315]

Механизм ингибирования растворами на углеводородной основе при адсорбции углеводородов и, как результат пленкооб-разования в целом, гидрофобизирование поверхности глин признается как факт и лишь изредка подтверждается косвенными количественными измерениями степени ингибирования. Причина обусловлена тем, что приводимые в большинстве случаев результаты исследований коэффициентов восстановления проницаемости образцов керна лишь частично связаны со степенью ингибирования, так как являются суммирующими с рядом других факторов. [c.46]

Для Тадс И адс, соответствующих предельному заполнению, / в щелочном растворе близок к семи. В кислом растворе значение f значительно выше, а заполнение практически не зависит от концентрации глицилглицина в растворе в интервале концентраций 10 —10 М. В нейтральной среде f увеличивается с ростом адс в области потенциалов отрицательнее точки нулевого заряда /5 7, при адс>0 В (н.в.э) f достигает значений, соответствующих фактору неоднородности в кислых растворах. Эти результаты также свидетельствуют о возможном изменении механизма адсорбции при переходе от кислых растворов к щелочным. [c.44]

Мы [38] показали применимость изотермы адсорбции Фрейндлиха (рис. 83) в достаточно широком диапазоне концентраций. Мы считаем, что соответствие экспериментальных данных уравнению можно объяснить тем, что в исследованной области концентраций уже нельзя говорить о наличии изолированных макромолекулярных клубков, а надо рассматривать их агрегаты как самостоятельные кинетические или структурные единицы, переходящие на поверхность. В этом случае механизм адсорбции, очевидно, перестает бы1ь специфичным, потому что конфигурационные свойства молекул уже не проявляются в такой же степени, как в разбавленных растворах. [c.107]

Из этих и подобных данных неизбежно следует, что защитное действие является результатом адсорбции защитного коллодия гидрофобными частичками, вокруг которых образуется нечто вроде оболочки из гидрофильного вещества. Таким образом, частички суспензоида оказываются покрытыми тонкой пленкой, имеющей большое сродство к растворителю, и потому приобретают в некоторой степени свойства эмульсоида. Специфичность защитного действия, заключающаяся в том, что данный эмульсоид оказывается способным защищать только определенные суспензоиды, также говорит о механизме адсорбции. Адсорбция желатины золотом мол ет быть непосредственно доказана на основании опыта, поставленного Зигмонди. Тонкий листочек золота погружается в раствор желатины и затем хорошо промывается водой даже после промывания горячей водой листочек не амальгамировался ртутью. Из вышесказанного следует, что стабильность частичек в защищенном суспензоидном золе зависит уже не от электрического заряда, но от сродства защитногс. кохлоида, обволакивающего эти частички, к растворителю. [c.191]

Обнаружен ионный обмен между катионами твердой фазы и полиэлектролита, а также анионный обмен между анионами сорбента и полимера. Влияние конформации молекул сорбента на величину адсорбции с переходом глобулярного типа надмолекулярной структуры полимера в фибриллярный выражается в увеличении адсорбции. Адсорбция ПАВ частицами дисперсной фазы из разбавленных растворов, где вероятность столкновения молекул растворенного вещества мала, отличается от адсорбции из концентрированных растворов. В обоих случаях общим служит наличие индукционного периода адсорбции из растворов. Установлено, что чем гидрофильнее сорбент, тем больше этот период. Это обусловлено тем, что адсорбционное взаимодействие в системе твердая фаза — вода — ПАВ начинается после завершения смачивания водой поверхности частиц твердой фазы и формирования гидратного слоя. Таким образом, адсорбционные взаимодействие в данном рассматриваемом случае осуществляется через молекулы воды [19]. По-видимому, этот механизм адсорбции является общим, так как обнаруживается увеличение адсорбции полярных молекул из неполярной среды с ростом количества предсорбированной [c.199]

На основе анализа этих особенностей кривых С — Е, представленных на рис. 87, можно предположить, что механизм адсорбции длинноценочечных катионов на поверхности раздела ртуть — раствор должен более или менее отличаться от механизма адсорбции длинноцепочечных анионов. В последнем случае адсорбция будет происходить преимущественно на положительно поляризованной поверхности, в то время как катионы будут адсорбироваться главным образом па отрицательно поляризованной поверхности. Однако простой симметрии в форме кривых С — Е в этих обоих случаях не обнаруживается, вероятно вследствие различий в характере адсорбционных сил. [c.233]

При адсорбции из растворов важную роль могут играть и чисто геометрические факторы. Так, из смеси гексан—бензол цеолит линде 5 А адсорбирует преимущественно гексан, который в отличие от бензола может проникать в поры адсорбента. Широкопористые цеолиты 10Х и 13Х адсорбируют значительно сильнее бензол [23]. Если не принимать во внимание такие специфические эффекты, можно предположить, что по своему механизму адсорбция в пористом теле ближе к капиллярной конденсации (см. разд. Х1У-16Б), чем к адсорбции на поверхности. Эту точку зрения разделяют, в частности, Хансен и Хансен [24]. Адсорбцию в пористом теле можно представить себе следующим образом. Относительно толстые пласты адсорбированной фазы удерживаются на поверхности раздела трех фаз раствор — адсорбированная фаза — твердое тело благодаря малому краевому углу и действию межфазного натяжения на поверхности раздела адсорбированная фаза— раствор. По-видимому, такое оиисапие вполне возможно и для систем, в которых концентрация адсорбата близка к пределу растворимости (см. разд. 1Х-1В), но оно вряд ли соответствует общему механизму адсорбции из растворов [4, 25]. [c.315]

Фрумкин (14) интерпретировал механизм адсорбционных процессов на активном угле, рассматривая его как газовый электрод, который отдает ионы в раствор, заряжается сам и притягивает ионы противоположного знака. Окисленный уголь также образует гидроксильные ионы из адсорбированного кислорода, который переходит в раствор, оставляя положительный заряд на поверхности угля. В кислом растворе ионы ОН соединяются с ионами Н" " раствора, между тем как положительно заряженная поверхность притягивает анионы раствора поэтому кислота адсорбируется из раствора. При адсорбции из нейтрального раствора анионы раствора замещаются 0Н ионами, делая его щелочным. Адсорбция из щелочного раствора окисленным углем чрезвычайно мала адсорбируется щелочь, но не кислота. Когда окисленный уголь нагревают некоторое время в атмосфере водорода, то происходит обмен, уголь отдает Н" ионы в раствор за счет адсорбированного водорода, но сам задерживает отрицательный заряд, который притягивает положительные ионы из раствора, при условии, что раствор электролита не содержит воздуха. Схематически Фрумкин выразил механизм адсорбции кислот и щелочей следуюгцим образом [c.104]

Для выяснения механизма адсорбции анионов мы исследовали также адсорбцию ионов натрия из растворов НС1 от 0,6 до 6 и. и иопоБ кальция из растворов HNO3 с pH=0,5. Исследование показало, что адсорбция ионов натрия за несколько часов погружения достигла порядка атомов на см , в то время как адсорбция ионов брома в этих же условиях составляла 10 атомов а см , т. е. адсорбция ионов натрия составляет 0,1% от величины адсорбции ионов брома. Адсорбция ионов Са++ не наблюдалась. Из этого следует, что адсорбция анионов на стекле происходит по ионно-обменному механизму и что в сильнокислых растворах поверхность электрода приобретает свойства анионита, подобно тому, как в щелочных растворах поверхность приобретает свойства катионита, чем и объясняется подобие ошибок стеклянного электрода в кислой и щелочной областях. Анионный обмен на поверхности электрода связан с некоторой амфо-терностью кремневой кислоты, благодаря которой проявляются основные свойства у соединений кремния в набухшей пленке стекла. [c.856]

В работе [85] наряду с ацетоном были исследованы масляный и кротоновый альдегиды. Оказалось, что в случае электрогидрирования, так же как и при каталитическом гидрировании, скорость процесса уменьшалась в ряду ацетон>масляный альдегид>кротоновый альдегид. Авторы считают, что процесс электрогидрирования протекает через адсорбированный водород, который появляется на электроде в результате разряда ионов гидроксония. В зоне до обратимого водородного потенциала электрогидрирование этих веществ протекает по водородному механизму. Раскрывая механизм адсорбции ацетона (а также масляного и кротонового альдегидов), авторы [232] приходят к выводу, что между органическими молекулами и металлом имеет место электронное взаимодействие в растворе кислоты лучше всего адсорбируется ацетон, хуже — кротоновый альдегид. [c.336]

Относительно механизма адсорбции воды в монтмориллоните Хендрикс и Джефферсон держатся точки зрения, согласно которой внутрикристаллическое набухание, как это принимает Гофман, не может быть единственным объяснением этого явления во всей его полноте. Они пришли к заключению, что, так же как и в твердых растворах углеводов СаэНео до Сз]Нб4. 5 отсутствие на рентгенограммах рефлексов высшего порядка указывает на наличие прослоек гексагональных слоев воды, подобно водным слоям в вермикулите (фиг. 80), т. е. расположенных между талько- и пирофиллитоподобными пактами. [c.83]

Адсорбция метилового спирта на электроде из железа зонной плавки в растворах НС1, H2SO4 и H IO4 была установлена путем измерения емкости двойного слоя [463]. Однако механизм адсорбции в этой работе не выяснен. [c.173]

В классической теории не учитываются также особенности механизма адсорбции макромолекул на поверхности раздела. Киллман и Экарт [103] на основе данных калориметрических измерений пришли к выводу, что лишь на незначительной площади плоской поверхности кремнезема происходит адсорбция полиоксиэтилена из разбавленных растворов. Кроме того, обнаружена [89] большая степень занятости поверхности подложки (кремнезема) при адсорбции полиэфира вследствие образования прочных водородных связей. Возникающие пространственные затруднения заставляют участки цепей из СН -звеньев складываться в пят ли над поверхностью [c.65]