Методы экспериментального исследования кинетики адсорбции

Наиболее полно в книге освещены физико-химические свойства пленок (глава IV), такие, как толщина и строение, разница между адсорбцией ПАВ в черной пленке и на поверхности раздела объемных фаз (вода—органическая жидкость), равновесных с пленкой, ориентация молекул ПАВ в пленках из органических жидкостей различной природы, межфазное натяжение пленки и краевые углы между черной пленкой и объемной фазой, образование многослойных черных пленок, кинетика возникновения и роста черных пятен, концентрация образования черных пятен и ее зависимость от свойств ПАВ и природы органической фазы, влияние электрического поля на натяжение и устойчивость пленок и др. Обсуждается взаимосвязь различных физико-химических свойств углеводородных пленок с их устойчивостью. На основе термодинамики тонких пленок и теории молекулярного взаимодействия, с учетом реальной структуры черной пленки и различных составляющих расклинивающего давления, авторами разработан точный метод экспериментального определения констант Гамакера и проведено исследование влияния разнообразных факторов на молекулярное взаимодействие в черных пленках. [c.4]

В течение последних лет широкие исследования в области кинетики адсорбции проводил Аддисон с сотрудниками. В своих первых работах [27] он применил метод колебаний струи и дал на основе теории Релея [11] математическую интерпретацию результатов эксперимента. Далее Аддисон сопоставил величины динамического и статического поверхностного натяжения для смесей различных непредельных спиртов с различной длиной углеводородного радикала. При этом он установил, что динамическое поверхностное натяжение и скорость миграции спиртов к границе раздела возрастают при увеличении длины алкильного радикала. Продолжая эту работу, Аддисон [28] дал и экспериментально проверил уравнение скорости миграции спиртов к границе раздела, которое позднее подтвердил также и теоретически [29]. [c.167]

В серии работ [1—10], проведенных в нашей лаборатории совместно с Секцией органического катализа Института органической химии Болгарской Академии наук мы попытались преодолеть указанные недостатки и осуществить единое комплексное исследование кинетики и. механизма процесса на никеле, с детальным изучением и сопоставлением кинетики прямой и обратной реакций в близких условиях (в основном, в области обратимости процесса), с сопоставлением скоростей соответствующих реакций исходных и возможных промен уточных соединений и скоростей отдельных стадий, с изучением изотопного обмена в таких соединениях, с измерением кинетических изотопных эффектов и с изучением адсорбции путем применения разнообразных экспериментальных и расчетных методов. [c.111]

К настоящему времени наиболее подробно изучено влияние не-восстанавливающихся веществ на кинетику электрохимического восстановления. За последнее время появились работы [13—16], в которых сделана попытка рассмотреть влияние адсорбции реагирующего вещества на скорость электрохимического восстановления. Так как экспериментальные методы, которые были использованы при проведении этих исследований, не всегда дают возможность судить о влиянии адсорбции реагирующего вещества на кинетику электродного процесса, мы начнем обсуждение проблемы с рассмотрения методов исследования адсорбции реагирующего вещества и кинетики электродных процессов. [c.24]

Оказалось, что экспериментальные определения емкости были ошибочны потому, что не обращали внимания на чистоту растворов. Адсорбция следов органических загрязнений вызывала снижение емкости, которое и приводило к указанному расхождению. Констатация роли загрязнений дала толчок к использованию чистых и ультрачистых растворов в электрохимии, сказавшийся на всех последующих работах. Первая работа по электрохимической кинетике (выделению водорода на ртути), в которой были применены современные методы очистки растворов, была выполнена С. Д. Левиной и В. А. Зарин-ским в том же институте. Вопрос о чистоте растворов в настоящее время играет такую же роль в работах по электрохимической кинетике, как например, вопрос о степени вакуума для исследований по дифракции медленных электронов. Обсуждение расхождений между результатами наших и зарубежных работ сейчас часто сводится к вопросу, у кого была достигнута более высокая степень очистки растворов. [c.9]

Процессы адсорбции, как мы уже отмечали, протекают в весьма разнообразных условиях и в соответствии с этим методы экспериментального исследования кинетики адсорбции также различны. Главные разграничения можно провести мечсду адсорбцией из однокомнонентной газовой фазы и из потока газа-носителя, между адсорбцией индивидуальных веществ и смесей газов. Во всех этих случаях методика эксперимента и математический аппарат имеют свои принципиальные особенности. Б пределах каждой группы возможны многочисленные вариации в отношении конструкции приборов, способов определения концентрации газа, измерения величины адсорбции и т. д., выбор которых во многом зависит от исследователя и возможностей лаборатории. Не ставя перед собой задачи дать практическое руководство по изготовлению установок для исследования кинетики адсорбции, в чем и нет особой нужды, так как каждый исследователь, работающий в этой области, без труда сам изготовит нужный ему прибор, мы ограничимся кратким описанием общих принципиальных схем с рассмотрением в некоторых случаях конструкций основных узлов установки. [c.24]

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]

Экспериментальное исследование кинетики сорбции смесей веществ представляет собой более трудную задачу по сравнению с сорбцией индивидуальных веществ. Взвешиванием сорбента в данном случае можно определить только суммарное содержание компонентов. Но, кроме того, важно знать, в каком соотношении находятся компоненты в адсорбционной фазе, причем это соотношение непрерывно меняется вследствие идущих процессов взаимного вытеснения и перераспределения. Обычный способ анализа двукомионентной смеси (не считая газа-носителя) состоит 8 том, что после адсорбции смеси в течение определенного времени оба компонента десорбируются из сорбента и один из них количественно определяется химическим путем или одним из методов физико-химического анализа. [c.29]

Решение осуществляется итерационным способом. На каждом шаге методом прогонки решается прямая задача. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных для исследованных систем показало, что при постоянной скорости подачи и> и температуре адсорбции Т параметры и в широком интервале концентраций с достаточной для практических расчетов точностью можно считать постоянными. В табл. 1 приведены значения найденных параметров )(, и р при исследовании кинетики адсорбции хлорвинила, винилидепхлорида и винилацетата на промышленных углях марки СКТ и АР-3 при 1 =30° С. [c.187]

С 50-х годов начинаются систематические работы по исследованию механизма действия ингибиторов, что стало возможным благодаря развитию электрохимической теории коррозии. Создаются крупные научные школы по разработке и исследованию ингибиторов коррозии в Москве (Институт физической химии АН СССР, Московский государственный университет, Московский государственный педагогический институт им. В. И. Ленина), Киеве (Политехнический институт), Днепропетровске (Металлургический институт), Перми (Пермский государственный университет) и других городах. Широкое использование в коррозионных исследованиях импедансных и потенциостатических методов стало возможным благодаря работам НИФХИ им. Карпова, по инциативе которого были разработаны н созданы первые отечественные потенциостаты, мосты переменного тока, другие приборы и оборудование. Резко повысился теоретический и экспериментальный уровень проводимых исследований, возросло число фундаментальных работ, посвященных механизму коррозионных процессов, ингибированию их, исследованию закономерностей адсорбции ингибиторов и компонентов агрессивной среды, кинетики. В разработку теоретических основ коррозионных процессов большой вклад внесли школы А. Г. Акимова, Я- М. Колотыркина (В. М. Нова-ковский, В. Н. Княжева, Г. М. Флорианович), работы В. П, Батракова. Н. Д. То-машова, В. В. Скорчеллетти. [c.8]

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]

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]

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 моментов получил широкое применение в катализе, при изучении импульсными методами кинетики адсорбции в ходе реакции. Использо-вание кроме положения кривой ее формы позволяет судить о состоянии реагирующих веществ на поверхности катализатора. Помимо степени превращения метод моментов дает дополнительную информацию в этом направлении. Основные работы по применению хроматографии в катализе разобраны в недавно вышедшей монографии Ро-гинското, Яновского и Бермана [12]. Обзор экспериментальных работ по исследованию катализа в хроматографических условиях с применением метода моментов проведен в статье этих же авторов, помещенной в данном сборнике. В настоящем обзоре мы лишь кратко П1еречислим основные задачи, возникающие в катализе, для решения которых использовали метод [c.49]

В этих исследованиях на основании дополнительных экспериментальных результатов сделано обобщение, относящееся к функциям сернистых сенсибилизаторов. Для выявления возможно полной картины топохимическо-го взаимодействия сернистых соединений с эмульсионными микрокристаллами исследование проводилось тремя путями во-первых, при помощи спектрофотометрического метода изучалось действие тиомочевины, некоторых ее производных и тиосульфата натрия на оптические свойства слоев бромосеребряной липмановской эмульсии, причем параллельно производился контроль за изменением фотографических свойств во-вторых, изучалось влияние тех же веществ на процесс химического созревания реальной эмульсии в-третьих, изучалось действие сернистых соединений на электролитически осажденные микрокристаллы серебра как модель серебряных центров и кинетика адсорбции тех же веществ на порошках бромистого и металлического серебра при разных температурах с целью определения характера адсорбции. [c.198]

Для более полного истолкования особенностей адсорбции органических веществ в области анодных потенциалов необходимо дальнейшее накопление экспериментального материала с использованием комплекса физико-химических и физических методов. Исследования должны быть направлены на более глубокое выяснение кинетики хемосорбции и электроокнсления хемосорбированных частиц, природы неоднородности поверхности, установление структуры хемосорбционного комплекса и ее зависимости от по-тенциалл и адсорбции атомов и ионов на поверхности. [c.123]

Значение хроматографии для подбора. Чем сложнее процесс и чем больше требования к полифункциональности и селективности катализаторов, применяющихся для его осуществления, тем меньшую помощь в подборе способна оказывать теория катализа в ее современном состоянии. Поэтому, наряду с работами над дальнейшей разработкой теории, большое значение приобретает усовершенствование экспериментальных методов изучения каталитических св011ств и закономерностей подбора, необходимых для получения более полной и быстрой информации. С этой точки зрения следует особенно подчеркнуть большие возможности хроматографии газов и паров. Она позволяет обнаруживать и исследовать каталитические явления при очень малых степенях превращения быстро устанавливать полный состав продуктов реакций получать исходные ве-)цества в особо чистом состоянии изучать адсорбцию компонентов реакций на катализаторах во время реакций и, наконец, проводить экспрессное изучение кинетики каталитических процессов, удельных поверхностей и других важных характеристик процесса и катализатора [7]. В изучении механизма сложных контактных реакций особенно эффективна радиохроматография [8]. Очень перспективно исследование реакций в хроматографическом режиме [9], позволяющее обходить термодинамические запреты, и т. д. [c.16]

Приведенная классификационная схема факторов миграции качественно охватывает основные виды миграции элементов на Земле и является теоретической базой последующих геохимических исследований. Логическим развитием идей основоположников геохимии — В. И. Вернадского, В. М. Гольдшмидта, А. Е. Ферсмана — должен явиться переход от качественных представлений и статистических интерпретаций к количественному функциональному анализу гео-химитеских процессов миграции. Такой переход, характеризующийся в первую очередь введением координаты времени в качестве независимой переменной, возможен в настоящее время благодаря теоретическим и экспериментальным достшкениям в научных областях, смежных с геохимией, и прежде всего в области физической химии. Однако в геохимии не получили достаточного раавития идеи термодинамики необратимых процессов, кинетики и динамики физикохимических процессов, имеющие непосредственное отношение к проблеме геохимической миграции. В настоящее время проводятся экспериментальные работы по изучению фильтрации и диффузии растворов и газов в породах, адсорбции и ионного обмена. Как правило, эти работы не связываются с проблемой геохимической миграции, а ведутся с другими научными и техническимж целями. В то жа время все более широкое распространение получает геохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых. [c.4]

В монографии рассмотрены термодинамические, кристаллографические и электронные свойства поверхности. Дан обзор экспериментальных методов изучения физики и химии поверхности, причем особый акцент сделан на современные методы исследования. Описаны адсорбционные явления на границе газ - твердое тело, газ - жидкость, жидкость - жидкость, твердое тело - жидкость, а также излог жены данные по адсорбции неорганических ионов из водного раствора. С современных позиций проанализированы многочисленные проблемы гетерогенного катализа, кинетика и механизм электродных реакщй и процессы коррозии. Значительное внимание уделено проблемам, связанным с образованием, стабилизацией и коагуляцией коллоидных систем, а также электрическим явлениям на границе коллоидная частица - раствор. [c.5]

Осн. область работ — теория катализа. Положил начало (1920-е) изучению кинетики каталитических р-ций на поверхности раздела жидкость — газ. Предложил (1928) один из методов определения удельной поверхности тв. тел. У становил условия активированной адсорбции и величины энергии активации для разных адсорбентов и адсорбатов. Экспериментально проверяя теорию поверхностных активных центров катализаторов, выдвинутую X. С. Тэйлором, нашел (1930-е) случаи как широкой неоднородности поверхности, так и каталитически однородной, что, в частности, обусловило необходимость перехода от изучения геометрии и энергетики поверхности к исследованию электронного строения тв. тел. Предложил (1929) использовать измеряемую величину работы выхода электрона из металлов для оценки реакционной способности последних. Применил (1939) метод меченых атомов для изучения промежуточной хемосорбции в катализе. Установил (1940—1955) наличие двухточечной хемосорбции орг. молекул на катализаторах и пришел к выводу о необходимости структурного соответствия между молекулами реагента и решеткой катализатора, подтвердив мультиплет-ную теорию катализа Баландина. Обосновал вывод о гетерогенногомогенных процессах, в которых часть реагентов конвертируется на поверхности, а часть — в объеме, отграничив таким образом катализ от некаталических чисто термических р-ций. Создал большую школу химиков — специалистов в обл. катализа. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология