Методы изучения кинетики адсорбции

Методы изучения кинетики адсорбции [c.158]

Существуют также циркуляционный и проточно-циркуляционный методы изучения кинетики адсорбции газов и паров, обладающие рядом преимуществ по сравнению с рассмотренными методами. [c.90]

УДК 543.544.45 541.183 ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ АДСОРБЦИИ И ДИФФУЗИИ [c.134]

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ АДСОРБЦИИ И ДИФФУЗИИ ПРИ ЛИНЕЙНОЙ ИЗОТЕРМЕ АДСОРБЦИИ [c.135]

М. И. Яновский. А. Д. Берман. Газо-хроматографические методы изучения кинетики адсорбции и диффузии. Хроматография. (Итоги науки [c.168]

А. Н. Фрумкиным и В. И. Мелик-Гайказяном на основе измерений дифференциальной емкости при различных частотах переменного тока был развит и экспериментально проверен. метод изучения кинетики адсорбции органических соединений. [c.166]

Методы рентгено- и фотоэлектронной спектроскопии в применении к явлениям адсорбции позволяют изучать и решать ряд проблем. С одной стороны, это идентификация продуктов на адсорбенте, исследование электронной структуры адсорбатов в зависимости от строения адсорбента и нахождение энергетических характеристик взаимодействия адсорбат — адсорбент. С другой стороны, это определение мест локализации адсорбированных молекул, поверхностной концентрации, степени покрытия поверхности, изучения кинетики адсорбции или каталитической реакции, выяснение механизмов адсорбции и каталитического действия металлов и сплавов и т. д. [c.162]

По скорости адсорбции нельзя судить о размерах окон, она зависит не только от геометрических размеров молекул, но и от химической природы взаимодействия. Так, например, к-бутиламин очень медленно адсорбируется на водородных формах морденита и цеолита типа Y, и значительно быстрее — на Na-формах [3]. Бензол, напротив, адсорбируется на широко-пористом NaM медленнее, чем на НМ. Очень медленно адсорбируются на цеолитах такие маленькие молекулы, как ЩО и NHg. При изучении активированной адсорбции различных молекул на цеолитах разного состава всегда будет возникать вопрос, связано ли замедление адсорбции с размерами молекул или с их химической природой. Изучение кинетики адсорбции — важная задача, однако для определения размеров входных окон цеолитов больше подходит метод молекулярных щупов . [c.278]

В четвертой главе мы пытались показать большую перспективность применения хроматографии для изучения кинетики адсорбции и явлений переноса вещества в потоке. Особенно подчеркнем ценность ставших уже классическими работ Шая с сотрудниками, развивших сравнительно простой фронтальный хроматографический метод определения коэффициентов диффузии и кинетики адсорбции, с помощью которого было изучено большое количество адсорбентов и катализаторов. [c.5]

Рис. 1У.2. Схема установки для изучения кинетики адсорбции статическим весовым методом

Метод адсорбционного замещения широко использовался нами для изучения кинетики адсорбции и определения стационарного значения адсорбции метанола и ряда других органических веществ на платине [14, 15]. Благодаря различным усовершенствованиям удалось повысить точность определения степени покрытия поверхности органическим веществом до 3—4%. Ниже приводится краткое описание разработанной нами техники измерения. [c.40]

Рассмотренные исследования указывают на возможность применения нового плодотворного метода изучения адсорбции. Применение фотопроводимости в качестве средства изучения кинетики адсорбции можно использовать для целого ряда систем . [c.329]

В учебном пособии излагаются практические работы по электрохимии и необходимые для их понимания теоретические разделы. Описаны потенциометрические методы определения констант равновесия химических реакций в растворах (кислотно-основные равновесия, реакции образования комплексов), методы исследования двойного электрического слоя и адсорбции на электродах. Рассмотрены основные положения и методы изучения кинетики и механизма электродных реакций. Значительное внимание уделяется химическим аспектам электродных реакций, в частности, химическим реакциям в объеме раствора и химическим стадиям электродных реакций. [c.2]

Удалось существенно улучшить статические и динамические методы исследований адсорбционных свойств. Накоплен положительный опыт использования новых статических приборов для изучения кинетики адсорбции различных газов и определения содержания цеолитов в горных породах. Перспективно использование таких приборов в качестве гелиевых пикнометров. Наибольшие успехи достигнуты в усовершенствовании динамических методов исследований адсорбционных свойств. Насколько нам известно. Институт катализа является единственной организацией в мире, которой удалось создать серию полностью автоматизированных компактных приборов для определения обшей удельной поверхности дисперсных и пористых материалов без механических перемещений печи и сосуда Дьюара с жидким азотом. Создан простой и надежный прибор для измерений удельной поверхности нанесенных металлов. Как известно, зарубежная промышленность выпускает большой ассортимент хороших приборов для изучения текстурных характеристик катализаторов и сорбентов. Основными отличиями приборов, созданных в Институте катализа, являются существенно меньшая их стоимость (за счет применения оригинальных технических решений) и максимальная приспособленность этой сложной техники к реальным условиям ее эксплуатации в условиях современной России. [c.74]

В настоящее время наиболее разработаны методы изучения кинетики физической адсорбции и вопросов массопередачи для линейных изотерм. Для теоретического анализа процессов, протекающих в этом случае, широкое применение получил метод мс-ментов. Теория этого метода подробно рассмотрена в специальной статье настоящего сборника [7], поэтому мы не будем приводить выводов основных уравнений метода моментов, а остановимся на специфике проведения эксперимента, оценке точности получаемых результатов и приведем основные экспериментальные результаты по определению констант скоростей адсорбции и десорбции и коэффициентов диффузии. [c.134]

Осн. работы относятся к химии тв. тела и учению о катализе. Подтвердил (1931) выводы X. С. Тэйлора о существовании активированной хемосорбции. Установил (1924) важность измерения теплоты адсорбции создал ряд усовершенствованных им же калориметров для этих измерений. Обнаружил, что при введении в катализатор промоторов происходит изменение энергии активации хемосорбции. Развил (1940-е) электронные представления о структуре ТВ. тела и катализе на полупроводниках. Установил колич. зависимость каталитической активности от электрической проводимости. Разработал методы изучения кинетики экзо- и эндотермических р-ций в тв. фазе. Показал зависимость хим. активности ТВ. в-ва от наличия определенных дефектов в кристаллической решетке. С этих позиций рассмотрел (1950-е) механизм ряда гетерогенно-каталитических р-ций. Особенно подробно изучил эндотермические р-ции диссоциации и рекомбинации ги/фатов и карбонатов, а также экзотермические р-ции диссоциации солей аммония. [c.113]

С целью выяснения механизма реакций каталитического гидрирования (дегидрирования) в процессе исследований используют различные методы электропарамагнитный резонанс и спектрометрический метод — для идентификации промежуточных соединений инфракрасно-спектроскопический — для исследования адсорбированного состояния, обычные методы изучения активированной адсорбции и кинетики химических превращений. [c.207]

Существо опытов но изучению кинетики адсорбции состояло в следующем. На высоковакуумной установке, работающей по принципу сорбциоп ных весов, с манометром Мак-Леода специальной конструкции [9] при постоянной равновесной концентрации (со = 2,23-10 г/л), близкой к точке гистерезиса, определялись кинетические кривые при различных температурах (температура изменялась в интервале от 0° до 330° С). Для поддержания постоянной равновесной концентрации адсорбируемого вещества в адсорбционных трубках ампула с адсорбтивом термостатиро-валась и в процессе всего опыта была соединена с адсорбционной системой. Перед опытом, как обычно, адсорбент в течение 5 -ч- б ч эвакуировался при 350 -г- 400° С. Изотермы адсорбции определялись цри различных температурах методом, изложенным в работе [9]. По измеренным изотермам адсорбции ТЭБ на цеолите NaX и соответствующим кинетическим кривым были определены заполненные объемы адсорбционного пространства. Результаты приведены в табл. 1. [c.238]

Мы не занимались специально изучением данного вопроса, но при исследовании кинетики адсорбции бензола и бромбензола японскими активными углями типа MS было обнаружено, что на некоторых образцах адсорбция протекала чрезвычайно медленно как правило, это говорит об активированном характере процесса. При изучении кинетики адсорбции бромбензола такими образцами активных углей методом рентгеновского просвечивания мы наблюдали картину, представленную на рисунке, (2), стр. 289. Это говорит, с нашей точки зрения, о том, что лимитирующей стадией адсорбционного процесса является перепое вещества в микропорах адсорбента, в этом случае геометрический размер гранулы адсорбента не должен влиять на скорость адсорбции. Вместе с тем в работе [3], в которой изучалась диффузия криптона в ультрамикроиористых битумных активных углях, сделаны совершенно противоположные наблюдения. Диффузия в таких углях носит активированный характер, а эффективные коэффициенты диффузии очень сильно зависят от размера молекул и от эффективного диаметра микропор. [c.273]

Gilman S., Изучение адсорбции анионов на платине многоимпульсным потенциодинамическим методом. I. Кинетика адсорбции хлорида и фосфата и связанные заряды в потенциостатических условиях, J. Phys. hem., 6в, № 8, 2098—2111, 2112—2119 (1964). [c.95]

Наряду с адсорбцией органических веществ Гильман применял МИП к изучению адсорбции анионов на платине [85]. Как и должно быть, адсорбция С1-ионов удовлетворяет логарифмической изотерме (рис. 57) с довольно слабой концентрационной зависимостью, что означает наличие сильного отталкивания. При изучении кинетики адсорбции углеводородов на платине Бруммер и сотр. [86] интенсивно использовали несколько измененный метод МИП, в котором вместо линейной развертки потенциала в качестве диагностирующего импульса служил скачок тока. На рис. 58 приведены некоторые типичные резуль- [c.142]

Вопрос этот приобрел большую актуальность в связи с появлением усовершенствованных экспериментальных методов исследования, освещенных в статье Б. П. Беринга и В. В. Серпинского и позволивших с недоступной ранее полнотой изучить адсорбцию в области малых заполнений. В указанной статье статистические характеристики основываются па препизионных измерениях адсорбционных равновесий, пока остающихся основным источником наших сведений по этому вопросу. Статья Б. П. Брунса об адсорбции на силикагелях вносит существенные коррективы в представления об этой системе и указывает на возможность существования систем с дискретными группами участков. За последние годы советским ученым удалось достигнуть существенных успехов в области статистической характеристики поверхностей на основе изучения кинетики адсорбции и десорбции. Эффективность этого метода описана в статье Н. П. Кейер и С. 3. Рогинского, знакомящей с методами исследования и теоретической трактовки на примере активированной адсорбции и десорбции простых газов на активированных углях. В этой же статье изложен дифференциальный изотопный метод, позволяющий однозначно разграничивать явления, обусловленные неоднородностью, от явлений, связанных с взаимным отталкиванием молекул в слое. [c.5]

Адсорбция ионов в значительной степени изменяет кинетику электрохимических и каталитических процессов. При исследовании последних необходимы определенные представления о механизме адсорбции ионов, присутствующих в электрохимической системе, а также о кинетике адсорбции ионов и прочности их связи с поверхностью металла. Для экспериментального изучения кинетики адсорбции и обмена при ионной адсорбции на твердых металлах из существующих методов наиболее пригодны методы радиактивных индикаторов [1, 2] и потенциоди-намический [7, 9]. [c.23]

Однако особенно плодотворной для изучения кинетики адсорбции оказалась теория газоадсорбционной хроматографии, подробно разработанная рядом чехословацких исследователей, с использованием метода моментов, широко применяемого в статистике. Впервые метод моментов для анализа хроматографических процессов был предлон ен Туницким. Теория моментов, используемая для решения линейных задач газоадсорб-циопной хроматографии, позволяет по форме хроматографического пика учесть действие продольной диффузии в газовой фазе, радиальной диффузии внутри поры частицы катализатора и конечной скорости адсорбции молекулы внутренней поверхностью поры. Опубликованные к настоящему времени работы показали большие возможности газовой хроматографии в исследовании процессов переноса и кинетики адсорбции на катализаторах. Попытка использования этого метода для изучения кинетики хемосорбции до последнего времени встречала, однако, серьезные затруднения из-за нелинейности обычной изотермы хемосорбции даже в области сравнительно невысоких парциальных давлений адсорбата. Поэтому, строго говоря, кинетику хемосорбции нельзя описать системой линейных дифференциальных уравнений. Переход же в линейную область путем значительного снижения концентрации адсорбата может быть осложнен влиянием неоднородности поверхности. В связи с этим большой интерес представляет оригинальная изотопная методика определения скорости хемосорб-ции водорода, описанная в главе четвертой, в которой показана возможность обработки экспериментальных данных по кинетике хемосорбции в случае нелинейных изотерм с использованием аппарата теории моментов. Б дальнейшем, по-видимому, эту идею можно будет обобщить на другие системы путем применения к ним методов, близких методам описания вэ- [c.5]

Экс нериментальное изучение кинетики адсорбции ксенона цеолитом СаА с применением кристаллов цеолита различного размера и пластин различной толщины [8] показало, что внутрикристаллическая диффузия ксенона в цеолите СаА протекает чрезвычайно быстро и не может быть измерена традиционными адсорбционными ЯМР методами. Приведенные в литературе [9] коэффициенты диффузии отнесены к внутрикристаллическим ошибочно. Разработанный метод из чения быстропротекающих адсорбционных процессов [8] позволил оценить коэффициент внутрикристаллической диффузии ксенона в цеолите СаА, который оказался много больше приведенного в литературе экспериментальяого значения [9], но хорошо согласуется с результатами теоретического расчета 10). [c.99]

Решения таких задач, имеющиеся в литературе, относятся к бипористьш адсорбентам, имеющим форму бесконечной пластины или сферы. Для изучения массо- и теплонереноса в гранулах был разработан метод измерения кинетики адсорбции, при котором цеолит спрессовывался в тонкие пластины разной толщины [6, 12]. Этот метод был положен в основу целого ряда исследований [13, 14], выполненных совместно Институтом физической химии АН СССР, Центральный институтом физической химии АН ГДР, Лейпцигским университетом (ГДР) и Институтом физической химии и электрохимии им. Гейров-ского АН ЧССР. На основе анализа, проведенного в этих работах, можно сделать следующие выводы. [c.114]

Метод радиоактивных индикаторов. Этот метод был применен для изучения адсорбции на платине из растворов с концентрацией адсорбата - 10 М Балашовой [13]. Метод позволяет определить гиббсовские адсорбции отдельных ионов. Используются различные радиохимические методики, в основе которых лежит определение изменения концентрации адсорбата в растворе, определение радиоактивности адсорбированного вещества на электроде после вынесения последнего из раствора и определение радиоактивности адсорбированного вещества на электроде, находящемся в растворе ([21], там же см. анализ возможностей методик). Наиболее успешно применяются две разновидности последней методики. В первой из них исследуемый электрод в виде тонкой металлической фольги или пленки, нанесенной на полимерную основу, служит стенкой или дном электрохимической ячейки. Вблизи электрода располагается счетчик радиоактивности. Такой принцип измерений, предложенный Жолио, широко использован в работах Хораньи [23, 24]. Эта методика позволяет изучать адсорбцию веществ, меченных, главным образом, изотопами с мягким р-излучением. Методика очень удобна для изучения кинетики адсорбции и обмена ионов. Основная трудность состоит в изготовлении электрода. Казаринов [25, 26] развил методику, суть которой состоит в том, что для измерения радиоактивности адсорбированного меченого вещества электрод опускают на дно ячейки, затянутое тонкой мембраной. Счетчик расположен под мембраной с внешней стороны ячейки. Эта методика сравнительно проста и позволяет изучать адсорбцию веществ, меченных изотопами с различными типами излучения. [c.58]

Во многих работах по определению коэффициентов внутрикристаллической диффузии адсорбционно-кинетическими методами а priori предполагается, что процесс лимитируется диффузией в кристаллах. Однако анализ большого числа экспериментальных данных по кинетике адсорбции микропористыми адсорбентами показывает, что в каждом конкретном случае необходимо проводить тщательную проверку относительной роли различных видов массопереноса, учитывая внутрикристаллическую диффузию, сопротивление на поверхности кристаллов, перенос в транспортных порах гранул, скорость подвода адсорбтива к грануле адсорбента, а также скорость рассеивания теплоты, выделяющейся при адсорбции. В наших исследованиях основное внимание уделялось изучению влияния диффузии в транспортных порах и роли конечной скорости рассеивания теплоты адсорбции. В этой целью одновременно с изучением кинетики адсорбции на гранулах различного размера проводились измерения изменения температуры адсорбента. [c.111]

Метод рентгеновского просвечивания применялся нами, в частности, при изучении кинетики адсорбции иодистого метила, подпетого этила, бромистого этила и бромбензола из потока азота формованными цеолитами СаА, СаХ и КаХ [12], а также бромбензола активными углями [15, 25]. Для цеолитов типа СаХ и МаХ во всех опытах мы наблюдали четкую картину послойного заполнения гранулы (см. рис. 3,е), т. е. основное сопротивление массопереносу в этом случае сосредоточено в транспортных порах гранул цеолитов. При изучении цеолитов СаА даже при одинаковых условиях опытов для различных образцов цеолитов наблюдались все возможные случаи (см. рис. 3). Изучаемые в этих опытах образцы цеолитов СаА отличались связующими добавками и различными условиями формования гранул. Сам по себе факт различного поведения формованных цеолитов одного типа не является необычным. Существенно разные коэффициенты диффузии получались, например, при изучении цилиндрических и сферических зерен цеолпта одного типа [31]. Снижение эффективного [c.166]

При экспериментальном определении коэффициентов диффузии обычно применяют несколько хорошо известных методов. В последнее время при изучении транспортных свойств катализаторов широкое распространение получил метод газовой хроматографии [6—9, 33]. Преимущество данного метода — в его универсальности и относительной простоте при небольших затратах времени на проведение опытов. Однако не-солшенным недостатком газохроматографического метода определения коэффициентов диффузии является большое число параметров, определяющих размытие выходного импульса. Это затрудняет однозначную трактовку полученных экспериментальных данных и приводит к необходимости проведения опытов в широком интервале условий (скорость газового потока, размер гранул катализатора или адсорбента и т. д.). Поскольку применение метода газовой хроматографии для определения коэффициентов диффузии в бипористых катализаторах и адсорбентах детально описано [6—9], остановимся более подробно на методах, традиционных для определения коэффициентов диффузии в адсорбентах изучении кинетики адсорбции при постоянной концентрации адсорбтива, кинетики адсорбции в ограниченном объеме, а также проницаемости адсорбентов. [c.168]

В последние годы для изучения кинетики адсорбции был использован метод, основанный на измерении поверхностного скачка потенциала, образуемого на вновь возникающей поверхности. Эти работы вытекают из исследований Фрумкина [23], связанных с измерением позерхностного электрического цотенциала с использованием радиозонда. Вследствие адсорбции поверхностно-активных веществ на границе раздела фаз лроисходит изменение электрического потенциала. Познер и Александер [24] использовали этот метод. Они испытали три различных прибора для образования новых границ раздела, на которых происходила адсорбция поверхностно-активных молекул. Величина и скорость адсорбции этих веществ иа вновь образованных границах раздела определялись при помощи измерения поверхностного скачка потенциала. Эти три прибора работали на принципе создания новой поверхности при вытекании струи из эллиптического отверстия. [c.166]

Изучение кинетики адсорбции ПАВ может быть рекомендовано для использования на практике в качестве метода определения механизма действия ингибиторов кислотной коррозии. При наличии потёнциостата запись и обработка /./-кривых не представляет особых затруднений. В результате небольшой серии опытов, не требующих длительного времени, может быть получена информация о механизме ингибирования и характере поверхности металла, т. е. сведения, для получе1 ия которых другими методами требуется большое число опытов. Даже с учетом ограничений, вытекающих из использования представлений только о двух типах механизма и трех видах изотерм адсорбции, получаемые результаты представляют интерес, особенно при йсследовании технических ингибиторов. Определение механизма действия ингибитора дает возможность подойти к решению вопроса о повышении эффективности защиты путем изменения состава ингибитора или кислотной среды. Бремя окончания адсорбции или достижения ингибитором определенной степени торможения электродного процесса дает информацию о технологических особенностях применения данного ПАВ для тех или иных производственных целей. [c.66]

Метод дифференциальной адсорбции, примененный с этой целью С. 3. Рогинским и Н. П. Кейер [228, 233], основан на следующих соображениях. На исследуемом адсорбенте последовательно адсорбируют сначала один изотоп, затем другой, например, На и В2- После этого производят постепенную десорбцию отдельными порциями и определяют изменение их изотопного состава. Если адсорбционная поверхность энергетически однородна, то на ней все адсорбированные атомы находятся в одинаковых условиях и поэтому все порции десорбируемого газа имеют одинаковый изотопный состав, равный среднему составу в адсорбционном слое. Тот же результат должна дать и адсорбция на неоднородной поверхности, если на ней адсорбированные частицы свободно мигрируют и постоянно обмениваются местами. Лишь изучение кинетики адсорбции позволяет в этом случае различить энергетическую неоднородность поверхности от свободной миграции частиц. Однако, если поверхность неоднородна и частицы не мигрируют на ней, то десорбируемые порции имеют переменный изотопный состав, зависящий от последовательности адсорбции обоих изотопов. [c.280]

Весьма интересны работы, выполненные К. А. Гольбертом и А. Т. Халезовой в области изучения кинетики адсорбции паров активированными углями. Ими установлена роль отдельных диффузионных факторов в этих процессах. К. А. Гольберт разработал методы определе-пия термодинамических и диффузионных характеристик адсорбционной фазы. [c.267]

Изучение кинетики адсорбции на цеолитах привлекает внимание исследователей. Этой области поверхностных явлений посвящены работы Бэррера [8], Хэбгуда [9], Д. П. Тимофеева [10], Брэка [И], нашей лаборатории [12]. Кинетика адсорбции изучалась динамическим методом из потока тщательно очищенного и высушенного воздуха. Кинетические исследования проводились нри разных копцентрациях, но здесь мы приводим результаты для одной относительной копцентрации 0.10. [c.92]

Таким образом, измерение контактной разности потенциалов при адсорбции дает нам ценную информацию о появлении на поверхности заряженных образований, не раскрывая, однако, их конкретного состава. Такую информацию может дать применение различных спектральных методов. Изучение кинетики хемосорбции смесей открывает простой путь для изучения взаимодействия адсорбированных веществ и в ряде случаев — при появлении сверхаддитивности — позволяет обнаружить химическое взаимодействие компонентов на поверхности. [c.192]

Для изучения проблемы кинетики адсорбции целесообразно рассмотреть какой-нибудь простой процесс. В качестве примера может служить процесс разделения до определенной степени двух компонентов (1 и 2) бинарной смеси в результате применения адсорбента, избирательно лучше адсорбирующего компонент 1. Предполагается, что первоначально поры адсорбента заполнены компонентом 2. Когда адсорбент приводится в соприкосновение с жидкой смесью, то происходит обогащение адсорбированной фазы, т. е. впутренней жидкости, компонентом 1, Конечную степень обогащения, достигаемую в этом процессе, можно рассчитать по методу материального баланса, пользуясь соотношением равновесия. После достижения равновесия можно отделить внешнюю жидкость от адсорбента и затем извлечь лз него обогащенную виутрипоровую жидкость. [c.148]

Разработанный метод решения проблемы построения модели зерна и модели кинетики адсорбции был использован при изучении процесса адсорбции угловодородов на многокомпонентном никелевом сплавном катализаторе СКН-35 [75]. Для квазигомо-генной модели пористой структуры СКН-35 проверяли на соответствие экспериментальным данным, полученным в проточном лабораторном реакторе, три конкурирующие модели кинетики адсорбции углеводородов С использованием м.н.к. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология