Применение изотермы адсорбции Гиббса

I. Адсорбция 181 2. Уравнение Ленгмюра. Изотермы адсорбции ( 3 3. Хемосорбция и физическая адсорбция 185 4. Адсорбция ионов из растворов 187 5. Уравнения Гиббса, Шишковского и правило Траубе 191 I 6. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их применение 195 7. Понятие о хроматографии ]95 [c.6]

Изменение поверхностного натяжения водных растворов при наличии в них ПАВ обусловлено, как известно, адсорбцией ПАВ на границе между раствором и газом (воздухом). Именно на явлении адсорбции, а не на изменении натяжения основано практическое применение ПАВ, хотя эти два явления тесно связаны, в частности, уравнением изотермы адсорбции Гиббса. В связи с этим далее будет подразумеваться, что по-верхностно-активное вещество — это вещество, которое адсорбируется на границе раздела фаз. Акцент на адсорбции, а не на изменении натяжения, необходим потому, что адсорбция в принципе всегда может быть измерена, тогда как измерение натяжения возможно только на границе двух флюидных фаз (жидкость—газ и жидкость 1— жидкость 2). Натяжение же на границе твердого вещества с любой флюидной фазой не может быть измерено, следовательно, эффективность ПАВ не [c.795]

Напишите уравнение изотермы адсорбции Гиббса, проанализируйте входящие в него величины, укажите условия и область применения, [c.346]

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ ГИББСА [c.24]

МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ПРИМЕНЕНИИ ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ ГИББСА [c.262]

При применении уравнения адсорбции Гиббса к поверхности жидкого электрода в нем появляется дополнительный член, связанный с изменением электрического потенциала. Можно сказать, что для изотермо-изобарических условий этот член был получен самим Гиббсом, поскольку он дал термодинамический вывод уравнения Липпмана. В дальнейшем этот вопрос многократно обсуждался при исследовании электро-капиллярных явлений (см., например, [28—30]). Строгий вывод уравнения адсорбции Гиббса для плоского поверхностного слоя электрода был дан Парсонсом [31] (см. также [20, 32]). Мы приведем здесь соответствующее уравнение для искривленного слоя [20, 32] [c.22]

Непосредственное применение фундаментального уравнения изотермы адсорбции Гиббса к адсорбции на твердой поверхности невозможно из-за отсутствия сведений о поверхностном натяжении компонентов раствора на границе с твердой фазой однако это уравнение используется при выводе соотношений, которые содержат только измеряемые величины и являются уравнениями [c.98]

После того как установлены уравнения состояния для различных двухмерных фаз, при помощи уравнения Гиббса могут быть получены соответствующие уравнения изотермы адсорбции, причем каждое уравнение изотермы адсорбции относится только к области существования определенной фазы. Применение полученных уравнений изотерм к экспериментальным данным [c.735]

П р и н ц и п ы метода. Ртуть отличается от твердых металлов тем, что имеет малую доступную поверхность это делает невозможным применение прямого метода измерения адсорбции. Косвенно адсорбция может быть определена, если воспользоваться адсорбционной теоремой Гиббса. На основании этого было измерено поверхностное натяжение на границе ртуть — вакуум [3] ио методу плоской капли, что пе требует знания краевого угла. После ряда предварительных измерений в вакууме водород, очищенный диффузией через Рс1, приводился в соприкосновение с Hg и определялась зависимость поверхностного натяжения от давления водорода. Эти данные позволяют определить по Гиббсу избыток вещества, адсорбированного поверхностью, и построить изотерму адсорбции. Оценка термодинамических параметров адсорбции зависит от уравнения, выражающего изменение свободной энергии при адсорбции, [c.53]

О выборе вместо F а U других термодинамических функций для характеристики адсорбционных процессов. Выше было отмечено, что при проведении измерений изотерм, изостер и теплот адсорбции в вакуумных установках с постоянным объемом (подсистемы 116 и Пв) внешнее давление работы не производит. В случае подсистемы Па работа, производимая постоянным внешним давлением р°, учитывается в величине AI7. Давление газа внутри подсистемы 1 во всех случаях изменяется, а объем этой системы остается постоянным. Поэтому за рабочую и тепловую функции [17] для адсорбционной системы мы выбрали соответственно свободную энергию Гельмгольца F и внутреннюю энергию U. В случае физико-химических процессов, осуш,ествляемых при постоянном внешнем (гидростатическом) давлении Р во всей системе и переменном объеме системы, рабочей и тепловой функциями системы являются соответственно свободная энергия Гиббса G = F PV и энтальпия Я = f7 PV. Однако по указанным выше причинам применение функций G ш П для описания адсорбционных опытов нецелесообразно. Также нецелесообразно применение в этих случаях рабочей функции в форме F -j-PV аА [90] и тепловой функции в форме U PV +стЛ, так как в адсорбционных опытах с твердыми телами а, во-первых, изменяется, а, во-вторых, не измеряется. Поэтому применение подобных рабочих и тепловых функций для процессов адсорбции на твердых телах может быть лишь формальным. В рассмотренных выше случаях, когда в процессе адсорбции р и а изменяются, использование этих функций не упрощает записи термодинамических формул. По этим причинам эти функции в этой главе не рассматриваются. В разд. 1 гл. VI рассматривается функция Q = pV - -лА, представляющая сумму произведений обобщенных силовых и геометрических параметров системы газ — адсорбент, поскольку эта функция непосредственно связана с большой статистической суммой для газа, взаимодействующего с поверхностью твердого тела. [c.148]

При условии достижения равновесия классическим методом исследования поверхностного состава смесей остается измерение величины поверхностной энергии в зависимости от состава в объеме. В случае металлов имеются две очевидные трудности, Во-первых, при тем-пературах значительно ниже точки плавления достичь равновесия нелегко и, во всяком случае, измерить поверхностную энергию не просто. Во-вторых, чтобы избежать загрязнения поверхности, измерения необходимо проводить очень тщательно, при этом совершенно обязательно применение СВВ- или эквивалентного метода. В литературе отсутствуют данные о поверхностной энергии сплавов, которые удовлетворяли бы указанным условиям, особенно в отношении поверхностных загрязнений. Имеющиеся данные, обобщенные Хондросом и МакЛином [144], показывают, что накопление растворенного вещества иа открытой поверхности сплава происходит в следующих системах золота Б меди (при 1123 К), никеля в железе, хрома в железе, марганца в железе (все при 1473 К). Получены, однако, довольно надежные данные для близкого явления — обогащения одним из компонентов границ зерен сплава. При исследовании границ зерен вопрос о загрязнениях не стоит так остро, как в случае открытых поверхностей. Некоторые результаты обогащения границ зерен поликристаллических сплавов приведены в табл, 4. Ввиду того что анализ данных основан на использовании изотермы адсорбции Гиббса, эти результаты относятся к весьма низкой концентрации растворенного вещества в объеме — обычно меньше I ат,%. Поскольку монослой содержит около 1,2-10 —1,5-10 ат/м , [c.164]

Поверхностное давление (называемое также давлением растекания ) пленки адсорбированного газа на твердой поверхности нельзя определить методами, подобными тем, которые ис-иользуются при исследовании пленок на воде. Его следует определять косвенным путем при помощи уравнения Гиббса для изотермы адсорбции [8]. Это уравнение хорошо известно и имеет широкое применение, оно вполне обосновано, например, для поверхностного избытка растворенного вещества на поверхности его раствора. В случае адсорбции газа на твердой поверхности это уравнение принимает вид [c.264]

Термодинамический подход к исследованию адсорбции органических соединений, основанный на использовании уравнения Гиббса (1) и экспериментальных данных по емкости или пограничному натяжению, требует графического дифференцирования, при котором сильно снижается точность расчетов. В связи с этим Парсонсом [228] был применен метод расчета, основанный на сравнении экспериментальных величин поверхностного давления с данными, полученными путем интегрирования уравнения Гиббса (1), в которое подставлено уравнение соответствующей изотермы адсорбции. Этим методом Парсонсом [229] были обработаны данные Шапинка и сотр. [127], измерявших дифференциальную емкость в 0,1 и. растворе NaF с различными добавками тиомочевины. Оказалось, что экспериментальные данные по адсорбции тиомочевины на ртути лучше всего согласуются не с изотермой Ленгмюра, как предполагалось в работе [127], а с изотермой, выражаемой уравнением с вириальными коэффициентами [c.232]

Обсуждавшиеся выше детали не имеют решающего значения при описании адсорбции и натяжения растворов технических ПАВ, как правило, нолуколлоидных, классическим примером которых можно считать многочисленный отряд моющих средств, включая обычное мыло (олеат натрия или калия). В этих случаях используются вещества с очень высокой поверхностной активностью, благодаря чему они насыщают адсорбционный монослой при весьма низких концентрациях раствора. К тому же они ограниченно растворимы, и поэтому в интервале тех концентраций ПАВ, которые представляют интерес, количественное различие между поверхностным избытком (адсорбцией но Гиббсу) и полным количеством компонента в поверхностном слое (адсорбцией по Ленгмюру) становится, согласно уравнению (3.4.11), незначительным. По этой причине ход трех кривых на рис. 3.24 практически совпадают. Вместе с тем и для теории, и для ряда нетрадиционных областей применения ПАВ актуальной задачей остается устранение обнаружившейся неоднозначности изотерм натяжения и адсорбции. Для ее решения можно воспользоваться рядом соображений [c.581]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология