Типы адсорбционной связи

Согласно электронной теории хемосорбции (см., например, [1]), частицы (атомы или молекулы), адсорбированные на поверхности полупроводника, могут находиться в состояниях с различным типом адсорбционной связи. Частицы одного и того же сорта, будучи в равновесии с системой электронов адсорбента, находятся частью в электрически нейтральном состоянии ( слабая связь [2]), а частью в заряженном состоянии (с тем или иным знаком заряда), если в осуществлении адсорбционной связи принимает участие электрон или дырка адсорбента. Адсорбированные частицы играют роль акцепторной или донорной примеси [3] в зависимости от того, обусловливается ли адсорбционная связь соответственно электроном или дыркой, т. е. в зависимости от того, отрицательно или положительно заряжается поверхность при адсорбции. [c.52]

Эйринг и сотр. [28] при вычислении теплот адсорбции видоизменили квантовомеханический метод, с тем чтобы он мог охватить все три типа адсорбционных связей чисто ионную, чисто ковалентную и смешанную. Волновая функция "ф исследуемой связи S — М, где М — атом адсорбата, имеет следуюш ий вид [c.29]

Интересно отметить, что мы должны ожидать, что теплота адсорбции каждой частной системы адсорбат — адсорбент будет изменяться с изменением температуры. Однако эти изменения, как это было показано в гл. 2, происходят не потому, что с температурой изменяется фактически тип адсорбционной связи (ср. изобары адсорбции в разд. 2.2.2). Изостерическая теплота адсорбции должна сама быть функцией температуры, поскольку имеется различие АСр в парциальных молярных теплоемкостях адсорбата в газовой фазе и адсорбата, находящегося в адсорбированном состоянии при постоянных давлении и составе. Закон Кирхгофа дает [c.99]

Заканчивая эту главу, отметим, что хотя основная часть приведенных здесь экспериментальных результатов относится к одной подложке-кремнезему, рассмотренные системы в весьма широких пределах моделируют различные типы адсорбционных связей и процессов поверхностного транспорта мономеров, начиная от двумерного газа и кончая локализованной адсорбцией. Использованные подходы и результаты имеют в достаточной степени общий характер и могут быть применены к рассмотрению процессов адсорбции и полимеризации на других подложках, естественно, с учетом их конкретных особенностей. [c.46]

Типы адсорбционной связи [c.184]

Величина адсорбции, а также структура адсорбционного полимерного слоя в значительной мере определяются типом адсорбционной связи, что в свою очередь зависит от природы не только полимера, но и адсорбента. [c.45]

Литературные данные о взаимодействии кислорода с платиной [7—14] позволяют сделать вывод о сложности этого процесса, связанного с образованием нескольких типов адсорбционной связи, внедрением кислорода в решетку платины и образованием объемных окислов. Поэтому используемые в литературе данные о кинетических и термодинамических закономерностях процесса сорбции кислорода платиной оказываются крайне разноречивыми. Это потребовало проведения дальнейшего систематического изучения процесса взаимодействия кислорода с платиной. [c.131]

При изучении механизма элементарных хемосорбционных и каталитических процессов на металлах существенно исследовать не только изменения состояния адсорбированных молекул, но и те изменения электронного состояния металлов, которые обусловлены взаимодействием адсорбированных молекул с их поверхностью. Результаты подобных исследований обычно используют для суждения о типах адсорбционной связи с поверхностью металла, а также для сопоставления величин, характеризующих электронное состояние металла, с его каталитической активностью [1, 2]. [c.108]

Таким образом, представление об экспоненциальном распределении гранул (4) по значениям работы выхода и предположение о двух типах адсорбционной связи молекул КаО с поверхностью золота позволяет объяснить все особенности наблюдаемых зависимостей между изостерической теплотой, работой выхода электрона, количеством адсорбированного вещества и равновесным давлением. [c.95]

Адсорбционная связь, посредством которой яд удерживается на контакте, весьма специфична, а химическая природа образования таких связей зависит от типов электронной конфигурации и в катализаторе, и в яде. Примером специфической адсорбции ядов может служить почти каждый каталитический процесс. Так, при окислении SO2 соединения мышьяка и другие яды энергично [c.63]

Своеобразие поведения систем нормальный парафин — цеолит типа А связано с близостью критических диаметров их молекул к диаметру входного окна в адсорбционные полости цеолитов. В этом случае процесс адсорбции происходит с большой энергией активации и адсорбируемая молекула должна обладать определенным запасом [c.297]

Очень сложная форма кривой десорбции адатомов меди свидетельствует как о наличии на поверхности различных дискретных типов адсорбционных центров, отличающихся энергией связи — [c.204]

Адсорбционная связь, посредством которой яд удерживается на контакте, весьма специфична, а химическая природа образования таких связей зависит от типа электронной конфигурации и в катализаторе, и в яде. Примером специфической адсорбции ядов может служить почти каждый каталитический процесс. Так, при окислении SOj соединения мышьяка и другие яды энергично адсорбируются или чисто химически связываются катализатором. При использовании в качестве форконтакта относительно дешевых катализаторов, например оксида железа, ядовитые примеси задерживаются в нем, и на основной контактный аппарат с высокоактивной массой подается очищенный газ. [c.86]

Кроме того, если адсорбция велась из разбавленных растворов, то десорбция протекает медленно и не всегда полностью, а адсорбция из более концентрированных растворов — быстро и часто идет до конца. Это объясняется различиями в прочности адсорбционных связей, возникающих при адсорбции из разбавленного и концентрированного растворов. В последнем случае адсорбционные связи непрочны, что сказывается на скорости и величине десорбции. Следовательно, при адсорбции полимер может быть связан обратимо и необратимо, причем степень необратимости зависит от природы растворителя, молекулярного веса адсорбента и типа поверхности адсорбента. Детальных исследований причин возникновения такой необратимости в литературе не имеется. [c.33]

IV. Как было отмечено выше, в последние годы интенсивно развивались исследования эффектов адсорбционного облегчения деформации и разрушения неметаллических систем. Это связано как с практической важностью объектов, так и с определенными преимуществами в теоретическом аспекте в частности, относительная простота описания связей в ионных и молекулярных кристаллах позволяет надеяться, что именно для этих типов твердых тел ранее всего удастся провести анализ элементарного акта облегчения разрыва или перестройки межчастичных связей с участием адсорбционно-активного атома (молекулы). Полученные результаты еще раз подтверждают широкую общность эффекта Ребиндера и его глубокую специфичность, избирательность влияния различных сред на твердые тела с данным типом межатомных связей. В конечном счете для всех типов твердых тел обнаруживаются такие (родственные) среды, в которых наблюдается существенное изменение механических характеристик, и, наоборот, практически каждая данная среда может оказать заметное влияние на прочность или пластичность определенного (ограниченного) класса твердых тел. [c.165]

В некоторых работах по изучению адсорбции кислорода на платине имеются указания на характер связи кислорода с поверхностью металла. Кобозев и Анохин [114] исследовали десорбцию кислорода с поверхности платины методом электронных ударов. Анализ результатов привел авторов к выводу, что на поверхности платины существуют три типа адсорбционных центров (плоскость, ребро и угол), на которых адсорбируется кислород как в виде атомов, так и в виде молекул. Изучение термоэлектронной эмиссии и границы фотоэлектрического эффекта платины, покрытой кислородом, показало, что кислород, заряжаясь отрицательно, увеличивает работу выхода электрона металла. [c.35]

При физической адсорбции взаимодействие адсорбата с адсорбентом значительно слабее, и наблюдать полосы поглощения адсорбционных связей в этом случае еще труднее. Так, исходя из энтропии адсорбции, Эверет [76] считает, что в системах типа аммиак-—уголь полосы поглощения адсорбционных связей должны находиться в области 300 мкм (это соответствует примерно 1 ккал/моль). Прочность адсорбционной связи при физической адсорбции можно оценить, задаваясь той или иной потенциальной функцией, [77, 78]. Однако для этой цели удобнее применять различные модели, обсуждаемые в следующей главе (разд. Х1У-10). [c.432]

Поскольку каталитические реакции с участием водорода осуществляются через стадии образования связи между поверхностью катализатора и водородом, естественными оказались поиски корреляций каталитической активности металлов с такой энергетической характеристикой их поверхности, как прочность адсорбционной связи металл — водород [24, 68]. Было показано, что действительно существует зависимость каталитической активности некоторых металлов в реакциях с участием молекулярного водорода от энергии связи Сме-н- На рис. 7 представлены вулканообразные кривые, выражающие такую зависимость для реакции гидрирования этиленовых соединений. Общим для этих кривых является то, что на вершинах кривых находится родий, обладающий оптимальной энергией связи Ме—Н для гидрирования этиленовых соединений. При гидрировании соединений, содержащих иные типы химических связей, оптимальными оказываются катализаторы с другими значениями Сме-н Для гидрирования бензола — платина, ацетона — никель и платина. [c.65]

Взаимное влияние адсорбированных частиц на полупроводниках подробно рассматривает Ф. Ф. Волькенштейн [159] с точки зрения изменений электронных уровней при адсорбции и образования разных типов связей. Он отмечает возможность взаимодействия в результате отталкивания частиц, находящихся в состояниях одина ковой адсорбционной связи — донорной или акцепторной, и их притяжения в состояниях разных связей. Кроме того, он предполагает дипольное взаимодействие между частицами, находящимися в состоянии слабой связи, причем это взаимодействие при химической адсорбции может отличаться от дипольного взаимодействия при физической адсорбции по величине и характеру. Для частиц в состоянии слабой связи отмечается также возможность указанного выше типа взаимодействия, предполагаемого Я. Коутецким [278]. [c.123]

Допустим, что экспериментальные данные свидетельствуют о неоднородности новерхности данного адсорбента в том смысле, что прочность адсорбционной связи, а следовательно, и величина теплоты адсорбции на некоторых центрах поверхности принимают два или больше значений. Для случая, когда образуется только два различных типа хемосорбционных связей, диаграмма Леннард-Джонса должна иметь вид, показанный на рис. 4. Исходя из способа, с помощью которого были получены кривые рис. 4, можно сделать следующие выводы [c.31]

Рассмотрев действие различных кремнийорганических гидрофобизаторов на текстильные волокна, можно сделать вывод, что природа связи силоксан — волокно зависит от ряда факторов, в том числе от типа волокна, применяемых гидрофобизаторов и катализаторов, а также от технологических параметров обработки. Возможно, в отдельных случаях имеет место и адсорбционная связь силоксан — волокно и химическая связь с образованием поперечно сшитой полимерной пленки, а также обволакивание элементарных волокон силоксанами. Важным обстоятельством является и ориентация силоксановой связи относительно обрабатываемой поверхности. [c.215]

Оба описанных типа адсорбционных процессов оказывают отравляющее действие на обмен водорода и дейтерия иа железных катализаторах ири очень низких температурах (—196° С). Мабл.одаемые в этом случае зависимости имеют тот же характер, что и ири адсорбции водорода на угле. При столь низких температурах, по-видимому, происходит хемосорбция того типа, которьгй сопровождается значительно более низкими теилотами адсорбции и десорбции, чем хемосорбционные процессы, преобладающие при более высоких температурах [123]. Хотя окончательно это решить нельзя, можно предположить, что низкотемпературная хемосорбция относится к диссоциативному типу, поскольку в этих условиях происходит обмен водорода с дейтерием. Так или иначе связь между двумя атомами водорода должна быть сильно ослаблена. Можно считать, что при температуре жидкого воздуха в хемосорбционных процессах участвуют иные электроны металла, че.м при более высоких те.мпературах, когда связи, по-видимому, образуются за счет /-электронов. [c.78]

Следует иметь в виду, что различные реакции, протекающие в гомогенных условиях по бимолекулярному механизму (например, образование HI) на поверхности металлов, имеют первый порядок. В то время как в гомогенной системе предпосылкой осуществления реакции является столкновение двух молекул, на поверхности возможен непосредствеи-ный распад молекулы ( выиг-мов протекания реакции, отличаю- рыш энергии за счет образо-щихся разной энергией активации при вания адсорбционной СВЯЗИ С высокой и низкой температуре. поверхностью). Поэтому энергия активации гетерогенной реакции оказывается значительно более низкой, чем для той же реакции, протекающей в гомогенной системе. Часто на некоторых типах поверхности реакция идет через параллельные стадии гомогенного и гетерогенного механизма при высокой температуре преобладает гомогенная реакция, при более низкой — гетерогенная. Скорость гомогенной реакции увеличивается с температурой быстрее, чем скорость гетерогенной, вследствие более высокой энергии активации гомогенной реакции поэтому при повышении температуры преобладает гомогенная реакция (рис. Б.14). [c.190]

При хемосорбции может образоваться любой из трех главных типов химической связи — ионный, ковалентный и координационный. Органические вещества отличаются по своей адсорбционной активности. Обыч- но адсорб [Гйонная "активность возрастает в гомологйче- ском раду с ростом молекулярной массы. [c.369]

Частицы активного наполнителя (сажи) изменяют структуру резины и расширяют число типов связей. Кроме химических поперечных связей и вторичных локальных межмолекулярных связей в наполненных резинах возникают связи наполнителя с каучуком, являющиеся главным образом связями адсорбционного типа. Эти связи сажа—каучук имеют прочность, промежуточную между прочностью химических и межмолекулярных связей между цепями каучука, что приводит к появлению ярко выраженных тиксотропных свойств при деформациях сажеиаполненных резин (эффект Патрикеева—Муллинса) Тиксотропные свойства наблюдаются также и у ненаполненных кристаллизующихся peзин . [c.194]

Описание химической связи в металлах, ионных и молекулярных кристаллах, комплексных соединениях в настоящее время основывается все еще на различающихся между собою модельных представлениях. Мы вправе ожидать, что различные типы химической связи, существующие в твердых телах, могут проявляться и в явлениях гетерогенного катализа. Это положение находит свое отражение в существующих теориях катализа. В мультиплетной теории [1] на первое место выдвигается представление о валентно-химической связи, в то время как в электронной теории катализа на полупроводниках [2]— адсорбционно-химическая связь, в образовании которой играют роль электроны проводимости и электронные дырки. Эти представления о природе химической связи, обусловливающей образование переходных активированных комплексов на поверхности катализатора, не являются, конечно, единственными, или даже г,11авными характеристиками соответствующих теорий. Так, в мультиплетной теории, несомненно, важнейшей стороной является стереохимия катализа — пространственные соотношения и принцип структурного соответствия между расположением атомов в реагирующих молекулах и симметрией атомов на поверхности катализатора. [c.86]

Общепризнано, что адсорбция происходит благодаря тому, что молекулы псверхности адсорбента обладают силами притяжения по отношению к адсорбируемому веществу. Притяжение взаимное и осуществляется тем же типом связывающих сил, несмотря на то, что различные системы обнаруживают большие различия в прочности адсорбционной связи. Было предложено много теорий о характере сил, действующих между атомами или молекулами. [c.90]

Т. Тойа [212] с помощью метода молекулярных орбит показал вклад всех трех типов связи [К]Н, [К] Н+ и [К]+Н в адсорбционную связь водорода на металлах, отметив возможность разного характера ионизации одних и тех же адсорбированных частиц. [c.60]

Исходя из химического состава изученных стекол и термической устойчивости соединений, можно предполагать существование в наших стеклах термодинамически не стабильных структурных форм со слоистым радикалом и минимальным содержанием добавочного аниона ОН"" типа К, Na/Al (ОН)2[А151зОю]. При этом анионы ОН не слагают отдельных слоев, но занимают в одном (может быть, не полном) слое центры всех указанных выше шестиугольников (шестерных Колец). Дегидратация таких нестабильных структур в вулканических стеклах, как показывают наши материалы, лежит в пределах 1000°. С этим типом дегидратации связано вспучивание (искусственное пемзообразование) вулканических стекол. Природные пемзы образуются в других условиях, иным путем и, видимо, за счет только адсорбционной воды. [c.251]

Допустим, что адсорбционная связь является чисто ионной. Это возможно при взаимодействии тугоплавкого металла, например вольфрама, с нарами щелочного или щелочноземельного металла [23]. Энергию адсорбции такого типа легко можно вычислить [24] исходя из известной величины энергии ионизации атома щелочного металла, равной е/ (где е — заряд электрона), сродства к электрону тугоплавкого металла в целом (или, что одно и то же, работы выхода еф такого металлического адсорбента) и, наконец, энергии изображения е /4Л, которую можно рассматривать как электростатическую энергию притяжения ионизированного атома адсорбирующегося металла его зарядом-изобрая ением в металлическом адсорбенте. При этом величина 2Н представляет собой расстояние между ионом и его изображением. Следовательно, энергия адсорбции Е выражается следующим уравнением [c.27]

Ути два примера, показывающие, как можно использовать данные о теплотах адсорбции для решения вопроса о типе адсорбционного взаимодействия, напоминают некоторые практические соображения, высказанные нами ранее при первом обсуждении основных различий между физической адсорбцией и хемосорбцией (разд. 2.1.1). Используя подход, во многих отношениях сходный с тем, который применяли Гейл и др. [211], Хшие [227, 228] показал, что при адсорбции аммиака на алюмосиликатных катализаторах крекинга протоны поверхности катализатора соединяются с молекулами аммиака, образуя в адсорбционной фазе ионы КЩ. А это значит, что при взаимодействии аммиака, имеющего свойства основания, с кислотными центрами [229—231] на поверхности катализатора образуется соль. Анализируя форму кривой, выражающей зависимость АН от 0, Хшие [227] пришел также к выводу, что кислотные центры Льюиса (которые являются акцепторами электронов) соединяются с аммиаком и что поверхностные гидроксильные группы образуют с ним водородные связи. [c.106]

Согласно этой теории [28] коллоидные соединения в электролите образуют комплексы с катионами металлов. Эти комплексы не являются соединениями химического типа, а их следует рассматривать как адсорбционные образования — металлоколлоиды. Вследствие прочной адсорбционной связи между органическими коллоидами и катионами металлов процесс разряда комплексных ионов (десорбция металла из комплекса и его выделение на катоде) замедляется. Поэтому разряд металла на катоде в присутствии коллоидной добавки протекает при повышенной поляризации. [c.46]

Типы адсорбционных ппенок. Адсорбционные пленки принято делить на три основных типа мономолекулярные, полимолекулярные (многослойные) и конденсированные (жидкие). При низких температурах адсорбированные молекулы обычно прочно связаны с центром адсорбции. Эти процессы детально исследованы для пластинчатых кристаллов типа графита, BN, alj и Т.Д., на которых легко получить однородные поверхности. При этом часто образуется двумерная пленка, строение которой определяется структурой кристалла-подложки. Примером таких процессов (называемых двумерной конденсацией) может служить адсорбция ксенона Хе на графите, экспериментальные характеристики которой приведены на рис. 4.3, а. Наблюдаемый фазовый переход аналогичен обычным фазовым переходам газ — твердое тело и отличается от них лишь только тем, что при малой степени заполнения поверхности адсорбированные молекулы достаточно прочно связаны с адсорбентом и не переходят в газообразное состояние. Количество адсорбированного ксенона определяли методом оже-спектроскопии и одновременно структуру пленки изучали методом дифракции медленных электронов. На рис. 4.3, б представлены данные по адсорбции криптона на поверхности измельченного КС1 ( уд = 1 м /г). [c.77]

Концепция неоднородной поверхности ( активные центры ) физически обоснована и в течение многих лет широко используется в теории катализа [75, 76]. Однако весьма сомнительным выглядит постулат Тёмкина, согласно которому сродство мест (или небольших групп мест, соответствуюших поверхностным площадкам в трактовке Тёмкина ) будет изменяться с покрытием строго линейно. Поскольку тип хемосорбционной связи зависит от соотношения между потенциалом ионизации адсорбата и работой выхода электрона из металлической подложки, то изменение работы выхода само по себе уже является достаточной физической основой для собственной неоднородности. На самом деле, можно ожидать, что вероятность появления мест с весьма большой энергией и остаточной валентностью будет экспоненциально падать-с увеличением энергии, как это рассматривается, например, при анализе распределения выступов, появляющихся в процессе роста кристалла, и в экспоненциальном адсорбционном уравнении Зельдовича [77]. [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология