Адсорбция физическая и химическая (хемосорбция)

Взаимодействия между частицами адсорбата и адсорбента могут иметь различный характер. В зависимости от природы возникающих взаимодействий различают физическую адсорбцию и химическую (хемосорбцию). [c.138]

Понятие фазы применимо только к макроскопическим объектам, для которых свойства вещества в его объеме являются определяющим по сравнению с поверхностными свойствами. Если часть системы находится в настолько высокой степени дисперсности, что поверхностными свойствами нельзя пренебречь, то классическое понятие фазы становится к такой части системы неприменимым. При наличии сильно развитой поверхности, как правило, имеют место физическое (адсорбция) и химическое (хемосорбция) взаимодействия различных частей системы по поверхности. Они приводят к образованию между ними промежуточных слоев, и в этом случае переход от одной части системы к другой не будет сопровождаться резким изменением свойств, т. е. между этими частями нельзя провести достаточно резкую границу. В связи с этим, например, в коллоидных растворах с очень высокой степенью дисперсности твердого вещества последнее не может выступать в качестве самостоятельной фазы. [c.192]

Различают физическую адсорбцию и химическую (хемосорбция). В первом случае адсорбционные силы действуют за счет сил притяжения и отталкивания и процессы довольно [c.20]

Однако не всякая поверхность твердого тела обладает ката — литической активностью. На поверхности одних веществ может происходить лишь физическая адсорбция, а других — хемосорбция с более прочной химической связью. Так, на поверхности активированного угля водород и азот могут адсорбироваться лишь физически, а кислород и при высоких температурах водяной пар подвер — гаются химической адсорбции и при их десорбции выдел [ются не О и HjO, а продукты их хемосорбции в виде СО, СО и Н . Это свидетельствует о том, что тип и прочность промежуточной (то есть [c.85]

Адсорбцией называется любой процесс, в котором молекулы удерживаются на поверхности твердого тела с помощью поверхностных сил. Различают два класса адсорбентов адсорбенты, активность которых обусловлена действием поверхностных сил и капиллярной конденсации (физическая адсорбция), и адсорбенты, которые реагируют химически (хемосорбция). Вторая группа адсорбентов имеет ограниченное применение в процессах переработки природных газов и поэтому здесь не рассматривается. [c.240]

Первичной стадией элементарного каталитического акта в гетерогенном катализе является адсорбция реагирующих молекул из газовой фазы или из раствора на поверхности катализатора. Адсорбцией называется процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества на границе раздела фаз. Различают два вида адсорбции физическую адсорбцию и хемосорбцию (химическую адсорбцию). Физическая адсорбция обусловливается силами межмолекулярного взаимодействия, возникающими между молекулами (атомами) твердой фазы, находящимися на поверхности, и молеку- [c.637]

Адсорбцию на поверхностях твердых тел обычно классифицируют по характеру сил, связывающих адсорбируемые молекулы с поверхностными атомами твердого тела. Существуют два вида адсорбции физическая и химическая (хемосорбция). [c.38]

Различают два вида адсорбции — физическую и химическую. При физической адсорбции молекулы поглощенного вещества, находящиеся на поверхности адсорбента, не вступают с ним в химическое взаимодействие. При химической адсорбции хемосорбции) молекулы поглощаемого вещества химически взаимодействуют с адсорбентом. Связь молекул поглощенного вещества (адсорбата) с адсорбентом при физической адсорбции менее прочна, чем при хемосорбции. [c.274]

Абсорбция и адсорбция газов зависят от переноса молекул газа из общей массы к поверхности жидкости или твердого тела. В случае жидкости молекулы газа в дальнейшем диффундируют во всем объеме жидкости, тогда как на поверхности твердого тела они удерживаются физическими (Ван-дер-Ваальса) или химическими (хемосорбция) силами. Когда поверхность жидкости или твердого тела вступает в контакт с покоящимся газом, диффузия молекул газа протекает по законам молекулярной диффузии, и скорость ее зависит от температуры и давления газа и типа газовых молекул. Скорость переноса молекул Na в мольных единицах на единицу площади за единицу времени описывается законом Фика [c.103]

Различают физическую и химическую адсорбцию. Физическая адсорбция обусловлена взаимным притяжением молекул адсорбата и адсорбента под действием сил Ван-дер-Ваальса и не сопровождается химическим взаимодействием адсорбированного вещества с поглотителем. При химической адсорбции, или хемосорбции, в результате химической реакции между молекулами поглощенного вещества и поверхностными молекулами поглотителя возникает химическая связь. [c.563]

Наряду с типичной физической адсорбцией часто на практике имеет место химическая адсорбция, или хемосорбция, т. е. адсорбция, осуществляющаяся за счет химических сил. Однако провести резкую границу между обоими видами адсорбции невозможно. Адсорбция одного и того же адсорбтива на одном и том же адсорбенте в одних условиях может быть физической, а в других условиях — химической. Очень часто физическая адсорбция предшествует химической — адсорбтив, адсорбированный под действием физических сил, затем связывается с адсорбентом уже химическими силами. [c.103]

Зависимость хемосорбции от концентрации или давления часто описывается уравнениями типа уравнения Лэнгмюра (227.6) или (221.6а). Как и при физической адсорбции, тепловой эффект хемосорбции зависит от степени заполнения поверхности. Он значительно превышает тепловой эффект физической адсорбции и соответствует по порядку величины тепловому эффекту химической реакции. В табл. 34 приведены начальные теплоты хемосорбции на различных катализаторах. [c.643]

Различают физическую, или вандерваальсовскую, адсорбцию и химическую адсорбцию, или хемосорбцию. При физической адсорбции адсорбционные силы имеют ту же природу, что и силы Ван дер Вааль-са, вызывающие конденсацию газа. Физическая адсорбция всегда обратима. При химической адсорбции адсорбционные силы имеют химическую природу. Хемосорбция обычно необратима. [c.36]

Касаясь механизма хемосорбции, следует заметить, что при физической адсорбции никакие химические связи не разрываются и не создаются вновь и поэтому химическая природа адсорбируемого вещества не меняется. При хемосорбции адсорбированное вещество претерпевает химические или электрохимические изменения и обычно распадается на независимые части. [c.348]

Теплоты адсорбции. Силы химической связи много больше физических сил притяжения. Поэтому теплоты хемосорбции должны быть высокими, приближающимися к теплотам химической связи. Например, теплота хемосорбции водорода на вольфраме порядка 154 кДж/моль. Теплоты же физической адсорбции должны быть низкими и в пределе должны соответствовать теплотам конденсации. Так, для водорода теплота физической адсорбции составляет 8,3 кДж/моль. Однако теплота адсорбции не всегда однозначно определяет характер возникающей адсорбционной связи. [c.34]

Обратимость адсорбции. Физическая адсорбция всегда обратима, благодаря чему в системе устанавливается равновесие адсорбция десорбция. При хемосорбции в определенных условиях величина энергии связи при данной температуре может стать на столько большой, что процесс практически становится необрати мым. Десорбция адсорбированного вещества возможна в резуль тате сильного повышения температуры или понижения давления При этом иногда десорбируемое вещество изменяет свою природу десорбируясь в виде химических соединений другого состава. Так например, образуется ШОз при десорбции кислорода с вольфрама или СО2 при десорбции СО с окислов. [c.35]

Различают два основных вида адсорбции физическую и химическую (или- хемосорбцию). Физическая адсорбция, характеризующаяся сохранением свойств адсорбента и адсорбата, вызывается силами взаимодействия их молекул (дисперсионными или вандерваальсовскими). Дело в том, что внутри каждой фазы, молекулы испытывают по всем направлениям одинаковые силы взаимного притяжения, а на границе раздела фаз эти силы различны. Если результирующая сила направлена внутрь одной из фаз, то поверхность последней будет притягивать (поглощать, адсорбировать) молекулы другой фазы. Сорбируясь, молекулы адсорбата частично насыщают поверхность адсорбента, уменьшая ее свободную энергию, поэтому процесс адсорбции протекает самопроизвольно. [c.612]

Различают два типа адсорбции физическую и химическую (хемосорбцию). [c.685]

Из приведенного выше следует, что но отношению к адсорбции степень неоднородности поверхности надо рассматривать в зависимости от того, какая молекула адсорбируется, в каком интервале заполнений поверхности и при какой температуре. В связи с этим при изучении вопроса о степени однородности поверхности твердых тел важное значение имеет характер взаимодействия адсорбат — адсорбент, определяемый структурой как поверхности, так н молекулы. Взаимодействие это может быть молекулярным (молекулярная пли физическая адсорбция), когда адсорбированная молекула не теряет своей химической индивидуальности, и химическим (хемосорбция), когда между молекулой и поверхностью возникает химическая связь, в результате которой индивидуальность молекулы теряется. [c.21]

Однако не всякая поверхность твердого тела обладает каталитической активностью. На поверхности одних веществ может происходить лишь физическая адсорбция, а других — хемосорбция с более прочной химической связью. Так, на поверхности активированного угля водород и азот могут адсорбироваться лишь физически, а кислород и при высоких температурах водяной пар подвергаются химической адсорбции и при их десорбции выделяются не О2 и Н2О, а продукты их хемосорбции в виде СО, СО2 и Н2. Это свидетельствует о том, что тип и прочность промежуточной (т. е. поверхностной) химической связи обусловливаются химическим строением твердого тела, а также сродством последнего по отношению к молекулам реактантов. [c.201]

I верхности твердых и жидких тел называется адсорб-, цией. Хотя прочность связи молекул среды (адсорбата) с поверхностью твердого тела (адсорбентом) сильно изменяется от системы к системе, равно как и количество адсорбированного вещества, тем не менее все случаи сорбции можно разделить на два основных типа физическую адсорбцию и химическую (хемосорбцию). Между этими двумя типами адсорбции существует достаточно четкое различие. Физическая адсорбция вызывается силами межмолекулярного взаимодействия. Поэтому ее часто называют также вандерваальсовой адсорбцией. Химическая адсорбция сопровождается образованием на поверхности твердого тела поверхностных химических соединений. Природа хемосорбционной связи идентична природе аналогичных связей в химических соединениях, однако специфика поверхности может существенно влиять на характер связи и распределение электронов во взаимодействующих атомах. [c.27]

Из анализа адсорбционных данных водорода на ст. тр. образцах и восстановленных окислах р. з. в интервале температур —200- 800° были обнаружены четыре типа взаимодействия водорода три индивидуальных формы адсорбции, а также химическая реакция с кислородом решетки, которая приводит либо к образованию гидроксильного покрова образца, либо к удалению с поверхности воды. Три индивидуальные формы адсорбции — физическая, низкотемпературная хемосорбция и высокотемпературная хемосорбция — могут быть соотнесены с тремя возможными формами адсорбции двухатомных газов физической, молекуляр-но-хемосорбированной и диссоциативно хемосорбированной. В пользу этого говорят теплоты адсорбции этих форм 1 ккал моль, 7—13 ккал/моль, 25— 30 ккал/моль и температурные области существования -2004--100°, —100—-f200° и 200—800° соответственно. Дополнительным подтверждением того, что хемосорбция в области—1004-200° молекулярная, свидетельствуют следующие факты начальная скорость адсорбции водорода пропорциональна давлению водорода в первой степени скорость реакции гидрирования пропилена при 20° пропорциональна концентрации молекулярного водорода на каталитически активных центрах неизменность заряжения поверхности при хемосорбции водорода, хотя в случае диссоциации этого следовало ожидать, как для высокотемпературной хемосорбции. [c.304]

Большая часть смазок, принадлежащих к ПАВ, теряет эффективность при температуре около 200 °С. Выше этой температуры механизм смазывающего действия присадок, по-видимому, связан не с физической адсорбцией, а с хемосорбцией. При хемосорбции образуются химические связи между молекулами присадки и металлом, однако атомы металла не покидают свою кристаллическую решетку, т. е. происходит насыщение свободных связей поверхностных атомов металла без нарушения их связей с кр стал-лической решеткой. Хемосорбция возможна в случаях, когда для реакции требуется значительная энергия активации. [c.130]

Различают два вида адсорбции физическую адсорбцию и хемосорбцию. При физической адсорбции молекулы поглощенного вещества, удер-,кивающиеся на поверхности адсорбента, не вступают с ним в химическое взаимодействие. При хемосорбции молекулы поглощаемого вещества химически взаимодействуют с адсорбентом. [c.247]

Как уже указывалось (стр. 93), по современным представлениям следует различать 1) обычную адсорбцию за счет сил притяжения и 2) хемосорбцию за счет химических валентных сил. Несмотря на то, что между обоими типами адсорбции нельзя провести резкой грани, во многих отношениях они значительно различаются. При обычной адсорбции газ или пар конденсируется по всей поверхности многослойно, выделяющаяся при этом теплота адсорбции невелика и составляет 2000—8000 тл1г-мол, и процесс обратим. В случаях хемосорбции образуется мономолекулярный слой, занимающий обычно не всю поверхность, а локализующийся на наиболее активных участках. Остальная часть поверхности при этом также сорбирует, но чаще всего лишь физически. Теплота хемосорбции может доходить до 200 000 кал г-мол, причем десорбция протекает с большим трудом, и часто вещество десорбируется химически измененным. При хемосорбции получаются настоящие двумерные химические соединения, поэтому их часто называют двумерными. Для образования таких соединений необходима некоторая энергия активации. [c.116]

Адсорбцию, вызванную химическим взаимодействием молекул контактирующих фаз, называют хемосорбцией, а адсорбцию в результате действия вандерваальсовых сил (ориентационных, индукционных и дисперсионных)—физической адсорбцией. Эти разновидности адсорбции сопровождаются различными по величине тепловыми эффектами теплота, выделяемая при физической адсорбции, близка к теплотам конденсации (порядка 40 кДж/моль), а при хемосорбции она имеет порядок теплоты химических реакций (около 400 кДж/моль). [c.38]

Различают физическую, или ван-дер-ваальсову, адсорбцию и химическую адсорбцию, или хемосорбцию. В первом случае адсорбционные силы имеют ту же природу, что и межмолекулярные, или ван-дер-ваальсовы, силы. Физическая адсорбция всегда обратима. При химической адсорбции адсорбционные силы имеют химическую природу. Хемосорбция обычно необратима. В нашем курсе мы будем рассматривать, главным образом, физическую адсорбцию и лишь в соответствующем месте укажем на принципиальное различие между обоими видами адсорбции. [c.81]

Когда газ проникает внутрь твердого тела, могут наблюдаться два различных процесса газ просто растворяется в этом теле, образуя твердый раствор, или вступает с ним в химическое взаимодействие. Когда газ уплотняется на поверхности твердого тела, можно констатировать или слабое взаимодействие между газом и твердым телом, аналогичное явлению конденсации, или сильное взаимодействие типа химической реакции. Первое явление называется физической адсорбцией, второе — химической, или активированной, адсорбцией — хемосорбцией. Пример хемосорбции — адсорбция кислорода на поверхности металлов. Часто физическую адсорбцию называют ван-дер-ваальсовой (силы, обусловливающие физическую адсорбцию, открыл Ван-дер-Ваальс). [c.164]

Адсорбцию ПИ называют часто специфической адсорбцией, но этот термин является более широким, поскольку включает не только химическое (хемосорбция), но и межмолекулярное (физическая адсорбция) взаимодействие. Мы будем йрименять этот термин также и к ионам внешней обкладки (противб-ионам) в тех случаях, когда в адсорбции участвуют и некулоновские силы, имеющие специфический характер (для ионов определенного оорта). [c.169]

При хемосорбции поверхность всегда имеет моно-слойное псжрытие, состоящее из одного атомного или молеку ящрТс слоя. Поэтому если известно, что толщина адсорбционного слоя превышает такой монослой, то по крайней мере, второй и последующие слои адсорбируются физически. При физической адсорбции никакие химические связи не разрываются и не создаются вновь и поэтому химическая природа адсорбируемого вещества не меняется. [c.369]

Большая роль в гетерогенном катализе принадлежит процессам адсорбции —физической адсорбции и хемосорбции. Физическая адсорбция является результатом межмолеку-лярного взаимодействия между частицами (атомами, иоиами, молекулами) поверхностного слоя твердой фазы и молекулами газовой фазы или раствором. Хемосорбция (химическая сорбция) завершается химическим взаимодействием адсорбированного вещества с поверхностью твердой фазы. Адсорбирующее твердое вещество называют адсорбентом-, вещество, которое адсорбируется,—адсорбтивом. Адсорбция—экзоэргический процесс, сопровождающийся ростом концентрации упорядоченности адсорбтива на поверхности адсорбента. В табл. 16.2 приведены значения тепловых эффектов хемосорбции. Величину адсорбции(Г), т. е. концентрацию веществ на адсорбирующей поверхности, измеряют в молях на м . [c.185]

В кинетике гетерогенного катализа различают адсорбцию физическую н адсорбцию химическую (хемосорбцию). При хемосорбции между молекулами газа и твердого тела возникают связи, ио своим свойствам аналогичные химическим, а именно, ковалентные, ионные и координационные. Как и при химических реакциях, при хемосорбции происходит взаимный обмен электронов внешних орбит атомов и возникновение электронного взаимодействия между молекулаами газа и твердого тела. [c.94]

Экспериментально установлены два вида адсорбции физическая (молекулярная, Ван-дер-Ваальсова) и химическая (хемосорбция или хемисорб-ция). Физическая адсорбция состоит в закреплении молекул кислорода (в общем случае любого окислителя на поверхности металла, которое осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса. Притяжение молекул кислорода объясняют тем, что поверхностные атомы металла, в отличие от расположенных внутри, находятся в неуравновешенном поле сил и поэтому проявляют тенденцию обрести недостающую связь с любым веществом вне твердого тела. [c.9]

Для различия этих форм адсорбции существует ряд экспериментальных кри териев и прежде всего теплота адсорбции. При химической адсорбции он, значительно больше (10—100 кДж/моль), чем при физической (не превышае 10 кДж/моль). В качестве другого критерия иногда используют энергию акт вации. Считают, что хемосорбция протекает с активацией и сильно возрастае с температурой, физическая адсорбция — без активации. Скорость хемосорбци обычно меньше скорости физической адсорбции. И, наконец, физически ад сорбированное вещество может быть тем или иным способом десорбирован без изменения своей природы, а химически адсорбированное при десорбцп изменяет свою природу. [c.20]

Б. Адсорбирующие ингибиторы. Действие адсорбирующих ингибиторов характеризуется главным образом их адсорбцией. Известны два типа адсорбции — физическая и химическая. Физическая адсорбция обусловлена действием ван-дер-ваальсовых сил между ингибитором и металлом. Десорбцию таких адсорбентов легко осуществить промывкой или протиркой поверхности. Химическая адсорбция, или хемосорбция, возникает в результате химического сродства между металлом и ингибитором, приводящего, в ряде случаев, к возникновению на поверхности металла химических соединений. [c.134]

Часто при адсорбции металлами таких реакционноспособных газов, как водород, кислород, окись углерода и другие, происходит как физическая адсорбция, так и хемосорбция, которая приводит к образованию новых поверхностных соединений. В этом случае адсорбированная молекула или продукты ее превращения локализуются на поверхности с большой энергией связи с поверхностными атомами металла [270], так что значительно более слабыми межмолекулярными взаимодействиями хемосорбированных молекул друг с другом можно пренебречь. Однако в случае благородных газов, особенно таких, как криптон и ксенон, и некоторых других химически инертных молекул, таких, например, как перфторметан, наблюдается только молекулярная (физическая) адсорбция на поверхности металла. Исследование молекулярной адсорбции на чистой поверхности металла представляет значительный интерес для развития молекулярной теории адсорбции. Большинство металлов обладает простой кристаллической решеткой, например, медь и же- [c.56]