Теории адсорбционного слоя

Основы этой теории были рассмотрены на примере границы жидкость—газ (гл. VII). Другой путь базируется-на динамической трактовке. Исходное положение теории — адсорбционный слой на границе твердое—газ (как и на границе жидкость — газ) моно- [c.137]

Развивается теория адсорбционного слоя на подвижной поверхности всплывающего пузырька, базирующаяся на совместном решении уравнения конвективной диффузии, описывающего формирование диффузионного пограничного слоя пузырька под влиянием процессов адсорбции и десорбции и движения поверхности, и уравнений гидродинамики, осложненных учетом влияния Динамического адсорбционного слоя на движение поверхности пузырька. [c.127]

Как только в пересыщенной или переохлажденной системе образовались устойчивые зародыши, т. е. частицы больше критического размера, они начинают расти, превращаясь в кристаллы видимого размера. Много попыток было предпринято для объяснения механизма и скорости роста кристаллов. Все теории роста кристаллов могут быть условно разбиты на три группы, имеющие следующие названия теория поверхностного натяжения , диффузионная теория и теория адсорбционного слоя . [c.155]

Теории адсорбционного слоя [c.158]

Молекулярно-кинетическая теория (адсорбционная). Процесс роста кристаллов рассматривается как последовательное образование слоев молекул или так называемых двухмерных зародышей, присоединяющихся к поверхности грани или в торец, или образующих новый слой. По молекулярно-кинетической теории адсорбционный слой образуется очень быстро и внешняя диффузия не определяет скорость роста кристалла. [c.437]

Теория адсорбционного слоя [82—85] исходит из следующих положений. Молекула кристаллизуемого вещества при подходе к поверхности кристалла теряет часть своей кинетической энергии, в результате чего у нее остается возможность движения только в поверхностном адсорбционном слое, аналогичном по числу степеней свободы двумерному газу. Равновесие адсорбционного слоя с раствором возникает практически мгновенно, и решающим для кинетики является поведение частиц в самом этом слое. Молекулы, которые находятся у поверхности твердой фазы, имеют несколько возможностей включиться в кристаллическую решетку, возвратиться в раствор или при большом пересыщении образовать в двумерном слое новые зародыши, вызывающие возникновение и рост новой решетки (в этом случае кристалл растет несовершенно). Из этой теории выводится соотношение скоростей роста двух граней (1 и 2) при кристаллизации [c.54]

Более точные представления дает рассмотренная выше теория адсорбционного слоя, но и при ее применении необходимо знать удельную поверхностную энергию. Хотя последнюю в некоторых случаях можно определить экспериментально [41], однако обычно она оценивается с помощью эмпирических и полуэмпирических правил. [c.67]

АДСОРБЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ДВОЙНОГО СЛОЯ [c.267]

Одной из первых теорий, относящихся к катализу поверхностями твердых веществ, является теория, предложенная в 1825 г. Фарадеем некоторые ее положения справедливы и в настоящее время. В соответствии с этой теорией первая стадия представляет собой адсорбцию реагентов реакция протекает в адсорбционном слое. Считалось, что конденсация приводит к сближению молекул и большему числу взаимных столкновений и, следовательно, к более высокой скорости реакции. [c.204]

Капиллярный осмос. Явление капиллярного осмоса, открытое Б. В. Дерягиным [57], состоит в том, что жидкость в капиллярах и порах способна перемещаться под действием градиента концентрации раствора. Причи.чой капиллярного осмоса является диффузность адсорбционных слоев растворенного компонента. Увлечение потоком жидкости подвижной части диффузных слоев с повышенной (или пониженной) концентрацией С х) растворенного вещества приводит к возникновению градиента концентрации. В соответствии с уравнениями термодинамики необратимых процессов это обусловливает, возможность перекрестного эффекта, а именно — течения жидкости под действием перепада концентраций. В связи с тем что граничные слои воды вблизи гидрофильных поверхностей обладают пониженной растворяющей способностью, толщина диффузных слоев того же порядка, что и толщина граничных слоев. В соответствии с теорией [57], это может заметно увеличивать скорость капиллярно-осмотического скольжения, равную [c.24]

На рис. 10.4 (кривая /) приведены данные, характеризующие агрегацию золя кварца в присутствии ЦТАБ при рН = 3, когда исходный золь кварца уже агрегировал (степень агрегации т = 2,2). Видно, что при рН = 3, как и при рН = 6 наблюдается скачкообразное изменение устойчивости золя, однако полной стабилизации системы не происходит. Расчет энергии взаимодействия частиц 5102 по теории ДЛФО показывает, что наблюдаемая агрегация связана с первичным минимумом на кривой энергии взаимодействия частиц. Наличие структурной составляющей энергии взаимодействия, возникающей при перекрытии ГС воды, а также, возможно, адсорбционных слоев ЦТАБ на кварце, препятствует непосредственному сближению частиц и достижению высоких степеней агрегации. [c.179]

Следовательно, экспериментальные зависимости хорошо согласуются с выводами капиллярно-фильтрационной модели механизма полу-проницаемости. Следует ожидать, что данный подход с учетом взаимного влияния ионов и внешних факторов на процесс гидратации, а также с учетом влияния электролитов на толщину адсорбционных слоев растворителя даст возможность разработать количественную теорию обессоливания растворов обратным осмосом. Однако решение этой задачи невозможно без точного определения размеров пор и их распределения, толщины слоя связанной жидкости на внутренней поверхности пор при течении жидкости под действием градиента давлений. Уместно отметить, что и для процесса ультрафильтрации определение толщины слоя связанной жидкости также имеет важное значение, особенно при сравнительно небольших диаметрах пор (порядка 5 30 нм, или 50—300 А). Как было показано выше (см. стр. 105), в этом случае толщина слоя связанной жидкости становится соизмеримой с радиусом пор ультрафильтров. [c.211]

Адсорбционная теория пассивности металлов предполагает возникновение на металлической поверхности моиомолекулярных адсорбционных слоев кислорода. [c.308]

Образованию адсорбционных слоев (по теории академика П. А. Ребиндера) способствуют имеющиеся в составе нефти вещества [c.38]

Химическая теория адсорбции предполагает образование химических соединений между адсорбтивом и адсорбентом. Этот тип адсорбции, допускающий образование только мономолекулярного адсорбционного слоя на поверхности твердого тела, был назван химической адсорбцией, или хемосорбцией. [c.219]

Современная теория строения двойного электрического слоя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противо ионо состоит из двух частей (рис. П. 13). Одна часть находится в непосредственной близости к межфазной поверхности и образует слои Гельмгольца (адсорбционный слой) толщиной б не более диаметра гидратированных иоиов, его составляющих. Другая часть противоионов находится за слоем Гельмгольца, в диффузной части (диффузный слой Гуи с потенциалом ф ), толщина I которой может быть значительной и зависит от свойств и состава системы. Потенциал в диффузной части двойного электрического слоя не может зависеть линейно от расстояния, так как ионы в нем распределены неравномерно. В соответствии с принятыми представлениями иотенциал в слое Гельмгольца при увеличении расстояния от слоя потенциалопределяющих ионов сни- [c.54]

Системы, в которых действует адсорбционно-сольватный фактор, могут быть агрегативно устойчивы даже при практическом отсутствии электрического потенциала на поверхности частиц. Та-Кие системы значительно менее чувствительны к добавлению электролитов. Действие электролитов в этих системах подобно высаливанию ими в растворах неэлектролитов, т. е. сводится только к уменьшению активности растворителя (воды). Особенно большую роль адсорбционно-сольватный фактор приобретает в системах с неполярными средами, где возможности диссоциации, и соответственно образования двойного электрического слоя проявляются слабо. Для создания количественной адсорбционно-сольватной теории устойчивости напрашивается проведение аналогий с теорией ДЛФО. Однако если энергию притяжения в системах с адсорбционно-сольватным фактором устойчивости можно определить исходя из представлений Гамакера и де Бура, то количественная оценка энергии гидратации, выступающая в роли энергии отталкивания частиц, до сих пор не разработана. Для оценки агрегативной устойчивости в обсуждаемых системах часто используют толщину адсорбционного слоя, равную половине расстояния между частицами, на котором энергия молекулярного притяжения уменьшается до величины кТ. [c.338]

Предположение, что смолы адсорбируются поверхностью кристаллов парафинов, в результате чего происходит стабилизация дисперсной фазы адсорбционными слоями, не может считаться приемлемым. Хотя адсорбционная теория действия поверхностноактивных веществ может объяснять основные явления, наблюдающиеся в парафинистых нефтепродуктах, тем не менее предполагать, что адсорбция смол происходит на гранях кристаллов парафина, не приходится это может быть только на ребрах кристаллов, где поле молекулярного притяжения имеет максимальную интенсивность. Все это в достаточной мере подтверждается описанными выше опытами кристаллизации парафинов из раствора масла в пропане в присутствии асфальтенов несмотря на то, что масла содержали, помимо асфальтенов, также и смолы, последние при охлаждении раствора не препятствовали росту кристаллов и собиранию их в друзы. Однако, изложенные выше на- [c.101]

В случае эмульсий без адсорбционного слоя (белых) необходимо рассмотреть зависимость между светорассеянием и распределением частиц по размеру. Теория строго справедлива только для очень разбавленных сферических дисперсий, поскольку оптическая интерференция между частицами усложняет исследование. Если размер частиц превышает длину волны света (< 0,1 Я), светорассеяние описывается теорией Релея, согласно которой рассеяние пропорционально квадрату объема частиц. Поэтому флокуляция будет сопровождаться увеличением светорассеяния или мутности. [c.103]

В соответствии с изложенными взглядами величина К должна быть функцией прочности удержания ПАВ на новерхности, т. е. работы адсорбции, плотности адсорбционного слоя, возрастающей параллельно с концентрацией ПАВ, размера элементарной капли, температуры. Если предположить, что процесс коалесценции аналогичен реакции, описываемой теорией соударений, то зависимость К от перечисленных параметров должна быть экспоненциальной. Предэкспонента в этом случае является функцией физических свойств фаз (таких как вязкость, плотность), а также соотношения объемов фаз и величины капелек эмульсии. [c.417]

Было предложено несколько теорий образования ДЭС, из которых наиболее известными являются модели Гельмгольца (так называемая модель плоского конденсатора) и модель Гуи-Чепмена. Современные представления о структуре ДЭС базируются на теории Штерна, согласно которой противоионы находятся в двух положениях одна их часть образует адсорбционный слой (так назы- [c.71]

Адсорбция на жидких поверхностях. Явление адсорбции имеет особое значение для физической химии поверхностей и дисперсных систем. С точки зрения молекулярной теории, которая исследует детальную структуру адсорбционного слоя, это явление представляется чрезвычайно сложным. Классическое, хотя и несколько устаревшее изложение этого вопроса имеется в уже цитированной монографии Хюккеля [5]. Особенно наглядные представления о строении адсорбционного слоя были получены в результате исследований жидких поверхностей, так как в этом случае отпадает один из факторов, существенно усложняющих адсорбцию в случае твердых поверхностей,— их специфическая структура и неоднородность. Кроме того, в случае жидкостей можно непосредственно измерять поверхностное натяжение (для растворов) или двумерное поверхностное давление (для нерастворимых монослоев), которые являются ценнейшими термодинамическими характеристиками состояния адсорбционного слоя. По этой причине в дальнейшем мы будем заниматься только адсорбцией на жидких поверхностях. [c.106]

При деформации поверхности растворов поверхностно-активных веществ происходит перераспределение концентрации в адсорбционном слое, и поверхностное натяжение оказывается уже не одинаковым по всей поверхности. Локальные повышения и уменьшения поверхностной концентрации определяются подвижностью тех же молекул в объеме (диффузия в объеме), скоростью, с которой они переходят из объема на поверхность и обратно, и энергией взаимодействия молекул в адсорбционном слое. Эти эффекты, которые теория Рэлея не принимает в расчет, подробно проанализированы в книге Физико-химическая гидродинамика [7 ]. [c.122]

Этот подход к вычислению линейного натяжения с помощью теории ДЛФО остается в силе и в случаях, когда контакт представляет собой не полимолекулярную прослойку, а зону непосредственного касания двух фаз или прослойку молекулярной толщины (адсорбционный слой или сдвоенный адсорбционный слой в виде ньютоновской пленки). Таким образом, диапазон применения теории ДЛФО с учетом и расширяется, и теория линейного натяжения с позиций тонкого слоя и теории ДЛФО по мере ее развития поможет подробнее разобраться в проблемах устойчивости дисперсных систем. [c.282]

При адсорбции газов и паров на поверхности многих адсорбентов образуется полимолекулярный адсорбционный слой. В этих случаях теория Ленгмюра неприменима и для различного рода расчетов пользуются теориями БЭТ, Поляни, Дубинина и др. [c.28]

Взаимодействие молекул газа с адсорбентом в теории Поляни характеризуется величиной адсорбционного потенциала е—работой изотермического переноса моля газа на поверхность из объема газа в адсорбционный слой. Адсорбционный потенциал приравнивается к работе изотермического сжатия моля газа от равновесного давления р до давления р . Для идеального газа [c.30]

Согласно современной теории строения двойного электрического слоя непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижными и при дви- [c.173]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

По теории Ленгмюра молекулы адсорбтива, притянутые к отдельным активным точкам, между собой не взаимодействуют. Однако прн накоплении в адсорбционном слое молекул веществ, обладающих высокой молекулярной массой, между ними могут возникнуть значительные силы сцепления. В этом случае уравнение Ленгмюра дает неверные результаты. В ряде случаев, в частности при применении пористых адсорбентов, таких, как уголь, силикагель и др., формула Фрейндлиха дает лучшие результаты, чем уравнение Ленгмюра. [c.352]

Значение теории Лэнгмюра заключается в том, что она с известными ограничениями может быть применена к химической и физической адсорбции, а недостатком ее является то, что она допускает образование только мономолекулярного адсорбционного слоя и с очень малой плотностью. [c.401]

После возникновения в пересыщенном растворе устойчивых кристаллических зародышей начинается их рост, который характеризуется линейной скоростью кристаллизации Ь. Существует ряд теорий, на основе которых получены приближенные уравнения для определения скоростей роста кристаллов. С помощью теории адсорбционного слоя [172] выводится соотношение скоростей роста двух граней при кристаллизации в однокомпонентной системе [c.130]

Все исследователи, ранее занимавшиеся эмульсиями, имели дсло с обычным типом эмульсий. В таких эмульсиях прям типа масло было дисперсной фазой, а вода или водный твор — дисперсионной средой. Было показано, однако, что может быть диспергирована также в органических pe с образованием устойчивых эмульсий. Различные исследоват опытным путем получили такие теоретически предсказан) эмульсии. Этот вопрос имеет большое практическое значе в различных отраслях промышленности, например в ороизводс красок, сливочного масла и маргарина. Но главное значение э проблемы состоит в ее С тдественном влиянии на общую теорию, эмульсий II эмульгирования, которое и привело к современной ошроко принятой теории адсорбционного слоя . . [c.376]

Из многих направлений в изучении топографии полимеризации в эмульсиях наиболее признанными являются теория Смита — Эварта и теория Медведева, которые дополняют друг друга. Теория Смита — Эварта в большей степени отражает кинетические особенности изменения дисперсности системы теория Медведева объясняет топографические особенности полимеризации, протекающей в адсорбционных слоях полимер-мономерных частиц. [c.148]

Медведев с сотрудниками обратили внимание на изменение скорости полимеризации и числа полимер-мономерных частиц в зависимости от конверсии мономеров и отметили, что теория Смита — Эварта не учитывает влияния адсорбционных слоев эмульгатора на скорость протекания элементарных реакций полимеризации. Количество частиц с конверсией мономеров резко уменьшается, средний диаметр их пропорционален степени конверсии, в то время как общая поверхность частиц остается постоянной. По теории Медведева скорость полимеризации обусловлена большой скоростью образования свободных радикалов инициатора и снижением энергии активации распада инициатора полимеризации в слоях эмульгатора на поверхности раздела фаз. При изучении кинетики полимеризации показано, что скорость полимеризации линейно зависит от суммарной поверхности всех полимер-мономерных частиц. Это позволяет считать, что полимеризация протекает в адсорбционных слоях эмульгатора, в которых концентрация мономера и инициатора является наибольшей. Адсорбционные слои эмульгатора определяют не только устойчивость системы, но и скорость образования радикалов и место протекания полимеризации, [c.149]

Основные положения теории Медведева были развиты в других работах, в которых считается, что зоной реакции полимеризации является мономолекулярный слой квазикристаллической структуры, образованный эмульгатором и морюмером. В этом слое молекулы эмульгатора образуют систему микрокапилляров,, представляющих в поперечнике шестигранники. Капилляры, строение которых определяется природой эмульгатора и условиями полимеризации, являются своеобразными ячейками — местом протекания элементарных реакций полимеризации. Приведенные взгляды подтверждены кинетическими уравнениями, выражающими зависимость скорости и степени полимеризации от концентрации эмульгатора и инициатора при полимеризации хлоропрена [39]. Принимается, что все стадии полимеризации инициирование, рост и обрыв полимерных цепей — происходят в адсорбционных слоях эмульгатора, независимо от растворимости всех компонентов в воде. [c.150]

Адсорбция дифильных молекул, вероятно, сказывается различным образом на зависимости энергии пленки от ее толщины h. При больших толщйнах диполь-дипольное взаимодействие молекул должно приводить к увеличению глубины вторичного минимума i/a min. При малых значениях h, сравнимых с удвоенным размером молекул ПАВ, следует ожидать противоположного влияния адсорбционных слоев на утончение пленки, поскольку последнее связано с необходимостью переориентации диполей на одной из границ раздела фаз. Возможность заметного изменения молекулярной компоненты расклинивающего давления при адсорбции ПАВ на межфазных поверхностях подтверждается результатами расчетов, выполненных уже сравнительно давно [551] в соответствии с микроскопической теорией молекулярного взаимодействия конденсированных сред и, более строго, в работе [550] на основе макроскопической теории. Такие изменения особенно значительны при значениях h порядка нескольких нанометров. [c.209]

Наличие свободной валентности на поверхности является, с точки зрения электронной теории, необходимым, хотя и не всегда достаточным условием протекания реакции в адсорбционном слое. Согласно этой теории, в реакции участвуют не все хемосорбированные частицы, а только те, которые находятся в реакционноспособном состоянир , определяемом для данной реакции ее механизмом, Поэтому скорость реакции определяется при прочих равных условиях относительным содержанием среди хемосорбированных молекул активной для данной реакции формы. Волькенштейн, а затем Гарсиа де ля Банда [20] показали, что при установившемся электронном равновесии относительные содержания различных форм хемосорбированных частиц, а следовательно, и скорость каталитической реакции, связанной с концентрацией реакционноспособных форм, зависят от положения уровня Ферми, энергетического интервала между валентной [c.23]

Наиболее мелкие поры адсорбентов—микропоры—соизмеримы по размерам с адсорбируемыми молекулами. В связи с этим последовательно адсорбирующиеся в микропорах молекулы не образуют адсорбционных слоев и адсорбция в микропорах характеризуется объемным заполнением адсорбционного пространства микропор. Наибольшие успехи при описании и расчете изотерм индивидуальной адсорбции на микропористых адсорбентах достигнуты в рамках теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ), развитой академиком М. М. Дубининым с сотрудниками [6]. [c.20]

За пределами строгой количественной теории Дерягина остались такие факторы устойчивости, как сольватация поверхности ч1стиц и структурно-механические свойства адсорбционных слоев. Один из возможных путей учета сольватации в рамках теории устойчивости предложен Ю. М. Глазманом. По его мнению, электростатическое отталкивание соль-ватированных частиц можно рассматривать с позиций расположения внутренней обкладки двойного ионного слоя на внешней стороне сольватного слоя, что равносильно увеличению радиуса действия электростатических сил. Сольватные слои, по определению Дерягина, представляют собой пограничные с дисперсной фазой области среды, обладающие отличными от остальной среды механическими и термодинамическими (или теми и другими) свойствами. [c.8]

В настоящее время отсутствует законченная теория расчета сил отталкивания за счет адсорбционных слоев, хотя некоторые работы Парфи-та указывают на возможность их учета для твердых частиц коллоидной системы. Думанским показано, что наступлению коагуляции дисперсий предшествует уменьшение количества связа1шой воды пептизация же [c.9]

Поскольку теория Штерна учитывает наличие плотного адсорбционного слоя ионов, это позволяет выявить влияние их гидрата-цин на qr, а учет специфической адсорбции ионов дает возможность объяснить перезарядку поверхности ири наличии в растворе иротивоиона, обладающего большим адсорбционным потенциалом. Лучше адсорбируются и ближе подходят к поверхности менее гидратированные ионы, которые по этой причине значительнее компенсируют поверхностный потенциал, и их соответственно меньше будет в диффузном слое. [c.61]

Сопоставляя соотношения (VI. 116), (VI. 117) и (VI. 119), можно сделать вывод, что в соответствии с теорией ДЛФО нейтрализационная коагуляция более характерна для систем с частицами, обладающими малым электрическим потенциалом. Особенно сказывается на коагуляции в таких системах специфическая адсорбция ионов добавляемого электролита, имеющих заряд, одноименный е зарядом противоионов двойного электрического слоя. Эти ионы, находясь в адсорбционном слое, резко снижают потенциал срд (VI. 117)—происходит нейтрализация фо-потенциала уже в адсорбционном слое. Так как при специфической адсорбции ионов возможна перезарядка поверхности частиц, то для нейтрализаци онной коагуляции характерна область между минимальной и максимальной концентрацией электролита. При введении электролита в количестве, превышающем некоторое максимальное значение, дисперсная система может перейти во вторую область устойчивости, в которой частицы будут иметь заряд, противоположный заряду частиц в первой области устойчивости. [c.335]

В последнее время многие исследователи придерживаются положений, что адсорбент имеет силовое иоле (поэтому адсорбционный слой является полимолекулярным) и процесс осложняется капиллярной конденсацией. Это было учтено в теории, разработанной Брупауэром, Эмметом и Теллером (теория БЭТ). Ими получено уравнение, которое сейчас широко используется в различных исследованиях [c.46]

Зная Гоо, можно по формуле (16) вычислить площадь, приходящуюся на одну молекулу, а из Гоо, молекулярного веса и плотности растворенного вещества—толщину б адсорбцио.нного слоя. Если теория мономолекулярного адсорбционного слоя верна, то б будет соответствовать длине молекулы [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология