Анализ адсорбционных процессов на неоднородных поверхностях

В литературе существует обширный экспериментальный материал, свидетельствующий о наличии в ряде случаев поверхностей твердых тел с широким набором различных по адсорбционным свойствам мест. Это приводит к тому, что молекулы, поглощенные адсорбентом или катализатором, удерживаются на них с различной прочностью. Причины возникновения неоднородности подробно рассмотрены в монографии, специально посвященной анализу процессов, протекающих на таких неоднородных поверхностях [80]. В настоящей книге рассматриваются различные хроматографические методы изучения поверхности катализаторов, которые во многих случаях неоднородны как в адсорбционном, так и в каталитическом отношении. Интересно проанализировать влияние неоднородности поверхности на протекание на них хроматографических процессов. [c.147]

Анализ адсорбционных процессов на неоднородных поверхностях [c.118]

Как было видно из изложенного, кинетические закономерности адсорбционных процессов существенно зависят от характера адсорбционного равновесия. Получающиеся кинетические зависимости обычно отличаются от уравнений для идеального адсорбированного слоя. Анализ этих уравнений позволяет найти конкретные функции, характеризующие неоднородность поверхности. [c.121]

Рогинским был предложен упрощенный метод анализа процессов на неоднородной поверхности , 21, применимый не только к адсорбционному равновесию, но и ко многим другим статистическим задачам. Простота и наглядность этого метода дали Рогинскому возможность развить стройную теорию процессов на неоднородных поверхностях, просто объясняющую непонятные до этого моменты. [c.211]

В целях преодоления трудностей математического характера в 1944 г. Рогинским [35—37] был предложен упрощенный метод анализа процессов на неоднородной поверхности, позволяющий без существенных искажений физической картины установить соотношения между функциями распределения по свойствам и соответствующими закономерностями, происходящими на неоднородной поверхности. Вскоре на основе этого метода было изучено [38] адсорбционное равновесие на неоднородных поверхностях уже не одного таза, а газовых смесей. [c.201]

При рассмотрении изложенного выше материала естественно возникает вопрос о влиянии заряжения поверхности на адсорбцию. Полученные результаты по измерению КРП как при адсорбции смесей, так и при последовательной адсорбции компонентов в ряде случаев позволяют установить отсутствие взаимодействия, а чаще указывают заполнения, при которых оно уже заметно, что дает возможность выделить условия, когда им можно пренебречь. Анализ этих результатов дает основание сделать вывод, что и при отсутствии взаимодействия влияния заряжения поверхности на адсорбцию, а также взаимное влияние газов через, заряжение либо отсутствуют вовсе, либо их величина лежит ниже чувствительности неиспользованной методики. При наличии взаимодействия наблюдаемые отклонения от аддитивности, как правило, не соответствуют предсказаниям электронной теории адсорбции, а часто противоречат им, показывая, что и в этих условиях заряжение поверхности сопутствует адсорбции, но не определяет ее. Это несоответствие можно, по-видимому, объяснить неоднородностью поверхности полупроводников. Действительно, если существуют адсорбционные центры, неравномерно распределенные по поверхности, то при адсорбции на этих центрах молекул, играющих роль поверхностных примесей, неоднородность может привести к локальному искривлению границ зон и, следовательно, к различному положению уровня Ферми на разных участках поверхности [И]. В этом случае усредненное заряжение поверхности, которое и измеряется на опыте, принципиально не может определять характера адсорбционных процессов на всей поверхности. [c.192]

Для удаления в виде пара влаги, находящейся в капиллярнопористом теле, необходимо затратить энергию на испарение жидкости и разрушение ее связи с материалом. Энергия эта определяется адсорбционными силами и силами поверхностного натяжения. Наименьшей энергией связи обладают молекулы жидкости, находящиеся на поверхности твердого тела и внутри крупных пор, наибольшей — молекулы, находящиеся в микрокапиллярах. Поэтому из микрокапилляров влага удаляется с наиболее высокой затратой энергии. Как уже было показано, механизм и кинетика переноса вещества в капиллярно-пористом твердом теле определяются его строением. Обычно для материалов, с которыми приходится иметь дело при сушке, характерна неоднородная пористая структура. Строгое математическое описание процессов сушки таких материалов представляет собой задачу чрезвычайной сложности. В связи с этим анализ процессов сущки основывается на использовании упрощенных моделей и опытных данных. [c.523]

Концепция неоднородной поверхности ( активные центры ) физически обоснована и в течение многих лет широко используется в теории катализа [75, 76]. Однако весьма сомнительным выглядит постулат Тёмкина, согласно которому сродство мест (или небольших групп мест, соответствуюших поверхностным площадкам в трактовке Тёмкина ) будет изменяться с покрытием строго линейно. Поскольку тип хемосорбционной связи зависит от соотношения между потенциалом ионизации адсорбата и работой выхода электрона из металлической подложки, то изменение работы выхода само по себе уже является достаточной физической основой для собственной неоднородности. На самом деле, можно ожидать, что вероятность появления мест с весьма большой энергией и остаточной валентностью будет экспоненциально падать-с увеличением энергии, как это рассматривается, например, при анализе распределения выступов, появляющихся в процессе роста кристалла, и в экспоненциальном адсорбционном уравнении Зельдовича [77]. [c.425]

Б работе [126] отмечен компенсационный эффект реакции, заключающийся в симбатном изменении предэкспоненциального множителя и энергии активации g А = ВЕ С, причем это имеет место как для наблюдаемых, так и для истинных значений (йнабл = ист /Садс) констзнт, вычисленных В предполо-жении, что лимитирующая стадия процесса — разложение адсорбированных молекул в области Генри. Причина компенсационного эффекта заключается, очевидно, в изменении числа активных центров на поверхности катализатора и их энергетических характеристик, что обусловлено неоднородностью в структурном и химическом отнощении поверхности используемых углей. Как показывает анализ адсорбционных изотерм, у катализаторов с наименьшей энергией активации энергетические пики находятся в области высоких теплот адсорбции, но при этом число активных центров невелико, что согласуется с малой величиной предэкспоненты. На кривых распределения для других катализаторов максимумы постепенно сдвигаются в область меньших теплот адсорбции с одновременным возрастанием числа активных центров. Проведенная оценка показала, что число активных центров растет пропорционально увеличению предэкспоненциального множителя в рассматриваемом ряду катализаторов. [c.111]

Большое количество экспериментальных данных, накопленных за последнее время, привело к созданию концепция о неоднородности каталитической и адсорбционной активной поверхности [3 . Анализ этих данных показывает, однако, что в большинство доказанных случаев неоднородной поворхности изучались процессы на поверхности катализаторов и адсорбентов, которые, но распространившейся за последнее время терминологии [4], относятся к электронному (окислительно-восстановительному) тину. Данные о неоднородности поверхности но кислотно-основным свойствам почти отсутствуют в литературе. Исключение представляют лишь косвенные указания о наличии на поверхности алюмосиликатов кислотных центров разной каталитической активности [5—8], например, ионов водорода Н+ и алюминия А " " . В то же время кинетика ряда каталитических процессов на кислотных поверхностях подчиняется уравнениям, выведенным в предположении об однородной новерхности (см., например, [9]). [c.304]

Ранее проведенный анализ показал, что способность композиций селективно регулировать проницаемость неоднородных гидрофильных пористых сред связана с конкуренцией процессов адсорбции тампонажной массы (осадков, гелей или коллоидных частиц) и процессов образования в свободном объеме пор частиц, способных эффективно снижать проницаемость пористых сред. Композиция ЩСПК + КМЦ-500 обладает способностью селективно регулировать проницаемость неоднородных пористых сред. Однако небольшие молекулы КМЦ-500 не являются центрами образования фазы осадка. В противном случае для композиций ЩСПК + ПАА и ЩСПК + КМЦ-500 наблюдались бы близкие факторы остаточного сопротивления. По-видимому, действие КМЦ-500 объясняется созданием защитного адсорбционного слоя молекул полимера на поверхности породы (экранирование поверхности пор). [c.127]