Адсорбция изотермы, применение

Для аналитического описания изотермы адсорбции наибольшее применение получили уравнения Лэнгмюра [c.243]

Приведенные выше уравнения показывают, как по изотермам кажущейся адсорбции можно вычислить истинную адсорбцию, состав адсорбированной фазы и коэффициент разделения, если известна величина норового объема. Другим способом получения этих величин является метод адсорбции непосредственно из паровой фазы, В этом методе адсорбент помещается в паровую фазу над бинарным раствором известного состава, а затем по разностям количеств и концентрации исходного и полученного растворов определяется общая адсорбция каждого компонента. Поскольку все три фазы — жидкая, паровая и адсорбированная — находятся. в равновесии, состав адсорбированной фазы должен быть тем же, что и при непосредственном контакте с жидкостью. Впервые этот метод был применен в 1913 г. Вильямсом к системе уксусная кислота — вода — древесный уголь [49], однако до настоящего времени он мало использовался. Вильямс вывел также уравнение для расчета изотермы истинной адсорбции, которое хотя и отличается по форме, но все же эквивалентно уравнению (6). [c.140]

Напишите уравнение изотермы адсорбции Гиббса, проанализируйте входящие в него величины, укажите условия и область применения, [c.346]

Определение константы Генри и изотермы адсорбции прямым применением метода жидкостной хроматографии [c.262]

Напишите уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра, проанализируйте его. Какова область применения уравнения Как определяют его константы [c.346]

Изотерма адсорбции Лангмюра. Теория мономолекулярной адсорбции Лангмюра получила широкое применение, так как уравнение изотермы Лангмюра теоретически обосновано и удобно для обработки экспериментальных данных. Уравнение имеет вид [c.234]

Итак, определение удельной поверхности по изотерме адсорбции с применением метода БЭТ включает два этапа [c.94]

Часто удаление главных компонентов вещества производится методом адсорбции, путем применения адсорбционно-жидкостной хроматографии. Критерием, определяющим возможность успешного применения этого метода, является достаточное различие изотерм адсорбции матричных компонентов и микрокомпонентов пробы. Если микрокомпоненты адсорбируются сильнее, то необходимо иметь какое-либо средство для количественного (или воспроизводимого) вытеснения их из адсорбента в концентрированном виде для последующего анализа. [c.329]

Как показано па рис. 111, а и б на широкопористых силикагелях с однородной структурой времена удерживания (по максимуму пиков) практически не меняются с изменением величины пробы. Следовательно, в этом случае изотерма адсорбции при примененных величинах проб соответствует уравнению Генри. [c.169]

Использование емкости адсорбента в таких статических условиях — при отсутствии противотока — всегда очень небольшое. Как видно из кривых изотерм адсорбции (см. рис. 4), низким равновесным, т. е. остаточным концентрациям загрязнения в стоке соответствует незначительное количество вещества, адсорбированного единицей массы сорбента. Статическая одноступенчатая адсорбция нашла применение для очистки сточных вод в тех случаях, когда адсорбент дешев. [c.221]

При решении ряда вопросов, связанных с практическими применениями сорбционных процессов, часто возникает необходимость вычислить по одной изотерме адсорбции изотерму адсорбции для той же системы, но при другой температуре. В своих последних работах [1] мы исходим из предположения, что изотерма адсорбции содержит больший объем информации, относяш,ийся к термодинамическим свойствам рассматриваемой системы, чем это обычно принято считать, и что можно указать несколько [c.98]

Наиболее простым способом выражения скорости реакции является способ, принятый при изучении гомогенных каталитических процессов. В этом случае часто получают уравнения скорости дробного порядка. Такой способ был применен Кваном и Веллером, которые отмечали его простоту. Следует, однако, ожидать, что уравнения этого типа будут справедливы только в небольших интервалах температуры и давления. Теоретически можно вывести степенное уравнение скорости типа г = кр Хрв, предположив, например, что адсорбция веществ, участвующих в реакции, соответствует изотерме Фрейндлиха. [c.215]

В случае газо-адсорбционной хроматографии обычно пользуются не концентрацией с данного компонента в объеме адсорбционного слоя, а количеством адсорбированного вещества на единицу массы адсорбента а или на единицу его поверхности а=а/з (з—удельная поверхность, см. стр. 439—441). Это вызывается, во-первых, тем, что в адсорбционных опытах непосредственно измеряется не концентрация с , а адсорбированное количество а и, во-вторых, тем, что для адсорбционных слоев на неоднородных поверхностях величина для разных частей поверхности не постоянна. Поскольку мы ограничиваемся здесь областью применения изотермы адсорбции Генри и поскольку мы можем рассматривать величину Сд как среднюю для единицы массы или единицы поверхности адсорбента, то (см. стр. 440) [c.560]

Возможность применения фронтального способа для определения количественного состава, как уже говорилось, ограничивается из-за неполноты разделения. Правда, шведский ученый Классом, разработавший теорию способа, предложил ряд формул для расчета количественного состава сложной смеси однако практическое применение этих формул затрудняется необходимостью точного предварительного определения объемов удерживания и изотермы адсорбции отдельных компонентов. Необходимо также отметить, что этот способ может быть эффективен лишь в случае выпуклой формы изотермы адсорбции компонентов исследуемой смеси, так как лишь тогда получаются четкие крутые ступени на выходной кривой. Из этого следует, что для осуществления фронтального способа наиболее подходящими должны быть высокоактивные адсорбенты, например березовый уголь, силикагель. [c.16]

Применение газовой хроматографии к исследованию изотерм адсорбции и активностей растворов [c.588]

Применение изотермы адсорбции [c.189]

Определение изотерм, теплот и энтропий адсорбции и растворения методом Глюкауфа. Сопоставление с результатами статических измерений. Условия и и область применения газо-хроматографического метода. [c.298]

Однако изучение влияния концентрации на адсорбируемость предельных углеводородов на силикагеле из бинарных смесей показало, что в большинстве случаев канедый из компонентов лучше адсорбируется в какой-то определенной области концентраций, так что изотерма адсорбции приобретает З-образный вид (см. рис, 6). Так так в некоторой области концентраций концентрация растворенного вещества после адсорбции оказывается больше, чем до адсорбции, то в этом случае применение уравнения (1) для концентрации растворенного вещества дает отрицательную величину. Для всех изотерм 8-образного типа адсорбция всегда положительна при низких концентрациях растворенного вещества и отрицательна при высоких концентрациях. [c.137]

К моменту полного насыщения адсорбента вытеснителем детектор запишет ступенчатую выходную кривую, отличающуюся от фронтальной кривой тем, что каждая ступень соответствует чистому компоненту. Высота ступени характеризует компонент с качественной стороны, а длина ступени пропорциональна содержанию данного компонента в исследуемой смеси. Обязательным условием для хорошего разделения, в противоположность элюент-ному способу, является резко выраженная выпуклая форма изотерм адсорбции разделяемых компонентов и вытеснителя. А это условие выполнимо лишь в случае применения высокоактивных адсорбентов активированных углей (березового БАУ, каменноугольного антрацита АГ-2, норита), силикагелей различных марок и др. Трудность выбора концентрации вытеснителя в проявителе, взаимная диффузия на границе зон, препятствующая получению на выходе из колонки достаточно чистых компонентов разделяемой смеси, а также длительность процесса разделения затрудняют [c.16]

Размывание полос, вызванное нелинейностью изотермы адсорбции, особенно проявляется в газо-адсорбционной хроматографии сильно адсорбирующихся веществ и ограничивает ее применение. В связи с этим в газо-адсорбционной хроматографии для спрямления изотермы адсорбции применяют физическое или химическое модифицирование сорбентов, что спрямляет изотерму и ликвидирует хвосты и языки . [c.183]

Назначение твердого носителя в ГЖХ — удерживать жидкую фазу на своей поверхности в достаточном количестве в виде однородной пленки. Поэтому он должен обладать и достаточной для этого поверхностью, причем последняя должна быть макропористой, так как микропористость приводит к эффекту адсорбции и связанной с этим нелинейностью изотермы сорбции и асимметрии пиков, увеличению времени удерживания, невоспроизводимости и изменению порядка выхода компонентов на хроматограмме. Поэтому применение активных адсорбентов (гелей, активированных углей) в качест- [c.195]

Адсорбционная теория коагуляции объясняла снижение -потенциала до критического значения уменьшением числа зарядов потенциалобразующих ионов вследствие нейтрализации их адсорбирующимися ионами-коагуляторами. Однако дальнейшие исследования показали, что эта теория имеет ограниченное применение, так как далеко не всегда наблюдались эквивалентность адсорбции разных электролитов и совпадение изотерм адсорбции различных ионов. Кроме того, во многих случаях коагуляция связана с изменениями лишь в диффузном слое, а заряд потенциалобразующих ионов остается постоянным. [c.426]

Статические методы измерения адсорбционных равновесий (изотерм или изостер адсорбции) обладают тем существенным преимуществом, что, используя их, можно очищать поверхность адсорбента в вакууме и как угодно долго дожидаться установления адсорбционного равновесия. Однако эти методы встречают и существенные затруднения. Во-первых, их трудно применить для изучения весьма важной области очень малых (нулевых) заполнений поверхности, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбат — адсорбат можно пренебречь. Поэтому для определения такой термодинамической характеристики межмолекулярного взаимодействия адсорбат— адсорбент, как константа Генри, приходится экстраполировать к нулевому заполнению изотермы адсорбции, измеренные при более высоких заполнениях поверхности адсорбента. Эта экстраполяция связана с рядом затруднений. При сравнительно низких температурах, при которых обычно проводятся статические измерения изотерм адсорбции, сильнее сказывается влияние неоднородности поверхности твердого тела. Во-вторых, обычными статическими методами при невысоких температурах можно изучать адсорбцию лишь небольшого количества достаточно летучих. и простых по структуре молекул веществ с небольшой молекулярной массой. В-третьих, применение статических методов, особенно при работе с труднолетучими веществами, требует высокой чистоты этих веществ, так как летучие примеси могут привести к ошиб- [c.156]

ДОВ получено хорошее соответствие значений АЯд для углеводородов с различным числом атомов углерода [104]. В работах [95, 102] предложено находить АЯд не по уравнению (36), а по изотермам адсорбции (разд. 5.2) и получаемым из них изосте-рам адсорбции с применением выражения, аналогичного уравнению Клаузиуса — Клапейрона. Преимущества такого способа авторы видят в точном соотнесении измеренного значения ДЯд с заполнением поверхности. В дальнейшем было показано [109], что и в случае определения ДЯд из температурной зависимости [c.353]

В дальнейшем у нас был проведен ряд исследований, направленных на определение положения точки нулевого заряда и более детальное изучение строения поверхности раздела на границе между различными металлами и растворами. Цикл работ, относящихся к электродам из металлов группы платины, был выполнен в Московском университете А. И. Шлыгиным и мной. Для определения концентрации атомов и ионов на поверхности были использованы как электрические методы (метод кривых заряжения), так и измерение изменений состава раствора при возникновении двойного электрического слоя на электроде с развитой поверхностью. Эти работы показали, в частности, что при адсорбции атомов водорода на платине реализуется логарифмическая изотерма адсорбции Темкина, характерная для процессов, в случае которых заполнение поверхности сопровождается убыванием энергии адсорбции. Изотерма Темкина нашла широкое применение в теории хемосорбции, катализа и электрохимической кинетики. Сейчас при рассмотрении гетерогенных процессов общепринято сопоставлять результаты, которые можно ожидать в условиях Лэн-гмюра и в условиях Темкина . [c.8]

Отрицателькую адсорбцию можно истолковать только таким образом, что растворитель адсорбируется сильнее, чем растворенное вещество я при зтом повышается его молекулярная концентрация относительно исходного раствора. В системах неограниченно смешивающихся жидкостей, для которых можно рассматривать весь интервал концентраций, между растворителем и растворенным веществом отсутствует какое бы то ни было различие. По этой причине применение уравнения (2) к изотермам З-образного типа лишено смысла. [c.138]

Некоторые другие теории адсорбции также применялись для изучения кинетики реакций. Брунауэр, Эмметт и Теллер расширили теорию Лэнгмюра, и их уравнение, часто обозначаемое как уравнение БЭТ, нашло широкое применение для измерения поверхности твердых частиц (см. пример УИ-1). Хорошо известное уравнение изотермы Фрейндлиха приводит к очень простым и часто используемым уравнениям скорости (см. стр. 224). Весьма полезное уравнение, описывающее кинетику синтеза аммиака, предложено Темкиным и Пыжовым . Эти исследователи применили уравнение адсорбции, отличающееся от уравнения Лэнгмюра тем, что при его выводе учтена неоднородность поверхности, а также принято, что теплота адсорбции линейно уменьшается с увеличением степени насыщения поверхности. Уравнение Темкина и Пыжова приведено в задаче УП-9 (стр. 237). [c.208]

Опубликованные данные о применении процессов адсорбции (или типерсорбции) для выделения ацетилена из смесей пока мало убедительны. Указываются затруднения при отделении СОа, имеющего изотермы адсорбции, близкие к изотермам адсорбции ацетилена, и трудности, связанные со склонностью высших ацетиленовых углеводородов к полимеризации. По другим данным, процессы гиперсорбции позволили получить ацетилен высокой чистоты. [c.118]

Кроме таких аналитических применений разделения компонентов смесей на основе различной их адсорбции или различ ной растворимости, газовая хроматография, очевидно, может быть применена и для решения обратной задачи, т. е. для быстрого определения адсорбции и теплоты адсорбции, величины по-. ерхности твердого тела и ее химических свойств или для опре-1еления термсдинамических свойств раствора в неподвижной жидкости и связанных с этими свойствами физико-химических величин (констант равновесия, изотерм распределения, коэффи циентов активности, тепловых эффектов и т. п.). [c.546]

Применение изложенной методики проиллюстрируем на примере расчета изотерм адсорбции ТОЗМ по изобаре адсорбции стандартного вещества — бензола на активном угле САУ в интервале температур 293— 483 К при равновесном давлении ра = 1 кПа. В табл. 2.1 приведены Л, I—экспериментальные данные [4] и рас- [c.24]

В настоящее время для описания адсорбционного равновесия на микропористых адсорбентах нашли применение уравнения теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ) [6] и осмотической теории адсорбции [3]. Результаты этих теорий, имеющих термодинамический характер, с высокой точностью описывают экспериментальные данные по адсорбционному равновесию на адсорбентах с различными свойствами. Однако следует отметить, что некоторые уравнения изотерм адсорбции, предложенные в указанных теориях, не имеют строгого теоретического обоснования. Решение задачи теоретического обоснования предложенных уравнений изотерм адсорбции, имеющих различную математическую структуру, позволяет обобщить описание единого физического явления [79]. [c.223]

Уравнение (П. 1.16) дает хорошее согласие с экспериментальными данными в интервале 1,0 < ps < Ркр погрешность расчета не превышает 1 %. Расчет предельной величины адсорбции а требует использования информации о семействе изотерм, полученных при различных температурах. При этом по соотношению pips необходимо выбрать условия полной отработки микропор и исключить влияние побочных явлений на вычисляемое значение предельной величины адсорбции. Расчет зависимости предельной величины адсорбции До от температуры может быть проведен несколькими способами, однако наиболее пригодным и обоснованным является метод, предложенный в [81]. Расчет дифференциальной мольной работы адсорбции А и предельной величины адсорбции Оо позволяет на основании экспериментальных данных Оэксп и теоретического уравнения (П. 1.13), используя МНК, определить параметры т и Е уравнения изотермы адсорбции. Получение оптимальных значений параметров /и и методом наименьших квадратов требует применения методов численной минимизации целевой функции. В данном случае в качестве целевой функции используется сумма квадратов невязок. Для более обоснованного выбора метода численной минимизации и его реализации на ЭВМ необходимо исследовать свойства целевой функции, используя результаты решения изопериметрической вариационной задачи. Прежде необходимо выяснить, является ли уравнение (П. 1.11) решением задачи (П.1.2)—(П.1.4). Согласно уравнению (П.1.7), получим [c.226]

Наиболее теоретически ра работаннон является модель ССЕ с ядром из поры, различные состояния которой приведены на рис. 10. Формирование адсорбционно-сольватного слоя происходит самопроизвольно за счет поверхностных сил ядра с выделением при этом обычно тепла. Поверхностные силы при физической адсорбции имеют ту же природу, что и силы межмолекулярного взаимодействия. В настоящее время, наиболее признанной, позволяющей аналитически описать -образную форму изотермы адсорбции является теория БЭТ (Брунауэр— Зммет — Теллер). По своей сути адсорбция по Ленгмюру соответствует модели ССЕ, когда / /л- О, а по Поляни — когда /г/г оо (рис. 11). Адсорбция при наличии высокодисперсных пор в адсорбенте сопровождается фазовым переходом — капиллярной конденсацией. Воздействуя различными способами на пористость твердых тел в процессе их получения и существенно изменяя условия нх применения путем варьирования давления, температуры и введения различных добавок, удается регулировать высоту межфазного слоя И на поверхности пористого тела (рис. 12). [c.77]

Отсутствие высокочувствительных детекторов непрерывного действия вызывало необходимость применения химических методов анализа растворов, вымываемых из хроматографической колонки, что, в свою очередь, требовало относительно больших объемов исследуемых вешеств и времени анализа. Кроме того, из-за низкой чувствительности методов анализа и значительного разбавления анализируемых вешеств элюентом приходилось работать в области достаточно высоких концентраций, что вызывало дополнительное размывание хроматографических зон вследствие криволиней-ности изотермы адсорбции из растворов и зависимости коэффициента Генри от концентрации. Как следствие разделение компонентов смеси затруднялось. [c.68]

Вытеснительный способ отличается от фронтального и элюентного, тем, что после введения пробы исследуемой смеси колонку промывают растворителем или газом-носителем, к которым добавлены растворимое вещество или вещество в газообразном (парообразном) состоянии (соответственно в жидкофазной и в газовой хроматографии). Это вещество должно адсорбироваться сильнее любого из компонентов разделяемой смеси и называется вытеснителем, так как оно, обладая наибольшей адсорбируемостью, вытесняет более слабо адсорбиругощиеся компоненты. Благодаря эффекту адсорбционного вытеснения, открытому Цветом, происходит вытеснение компонентов из адсорбента в последовательности, соответствующей их адсорбируемости, и компоненты полностью разделяются при этом зоны компонентов движутся по слою адсорбента с одинаковой скоростью, соприкасаясь между собой, по направлению к выходу из колонки. К моменту полного насыщения адсорбента вытеснителем детектор запишет ступенчатую выходную кривую, отличающуюся от фронтальной кривой тем, что каждая ступень соответствует чистому компоненту. Высота ступени характеризует данный компонент с качественной стороны, а длина ступени пропорциональна количественному содержанию данного компонента в исследуемой смеси. Обязательным условием для хорошего разделения в противоположность элюентному способу является резко выраженная выпуклая форма изотерм адсорбции разделяемых компонентов и вытеснителя. А это условие выполнимо лишь в случае применения высокоактивных адсорбентов активированных углей березового ВАУ, каменноугольного антрацита АГ-2, норита и др. [c.17]

Напишите уравнение изотермы адсорбции, охарактериэуЙ1е входящие н уравнение величины, область применения. Как определяют константы этого уравнения [c.346]

Адсорбция на твердой поверхности. Мономоле-кулярная адсорбция на твердой поверхности. Уравнение изотермы Ленгмюра. Адсорбция на твердой поверхности была известна уже в конце XVIII в. Одни из наиболее ранних работ по применению углей для очистки веществ методом адсорбции и разработке теории открытого им явления выполнены петербургским акад. Т. Е. Ловицем (1789). Для объяснения адсорбции Ловиц использовал бытовавшую тогда теорию флогистона. [c.60]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология