Зависимость адсорбции от концентрации органического вещества. Изотермы адсорбции

Импульсный гальваностатический метод используется также для изучения строения двойного электрического слоя и адсорбции веществ, которые могут окисляться или восстанавливаться на поверхности электрода. При концентрациях органического вещества <10" моль/л и 1>100 А/м величина п, рассчитанная из переходного времени на хронопотенциограмме, равна пРГ, где Г — адсорбция органического вещества. Однако в ходе восстановления (или окисления) адсорбированных частиц их убыль пополняется за счет диффузии вещества из объема раствора. Влияние диффузии на хронопотенциограмму определяется видом зависимости между приэлектродной концентрацией органического вещества и величиной адсорбции его на электроде, т. е. изотермой адсорбции. Поэтому поправку на диффузию по уравнению (42.6) проводить нельзя. Кроме того, необходимо учитывать последовательность, в которой вступают в электрохимическую реакцию заранее адсорбированные и диффундирующие из раствора частицы. Адсорбцию деполяризатора, накопленного предварительно на поверхности электрода, рассчитывают по соотношению [c.215]

Сочетание уравнения (2.71) с уравнением изотермы Фрумкина (2.45) дает возможность рассчитать зависимость степени заполнения 0 от потенциала ф при различных заданных концентрациях органического вещества сд. Кроме величин Во, Гд " и а, которые можно найти из опытной изотермы адсорбции при ф = 0, проведение такого расчета требует знания адсорбционных параметров С и ф,v, а также зависимости от ф в чистом растворе фона. Последняя находится либо численным дифференцированием электрокапиллярной кривой в растворе фона (оо, Е-), либо численным интегрированием Со, Я-кривой, Параметр С обычно определяют экстраполяцией опытных значений емкости при потенциале максимальной адсорбции ф, (где С, -кривые проходят через минимум, см. рис. 1.11,6) к бесконечно большой концентрации адсорбата, т. е. к 1/сд = 0. Величина <рл может быть найдена экстраполяцией опытных сдвигов потенциала нулевого заряда к 1/сд = 0, а также из значения потенциала максимальной адсорбции. В самом деле, при ф = фт 1п В(ф)/с ф = 0, а потому, как следует из уравнения (2.71), [c.67]

Найдем зависимость функции к от логарифма концентрации органического вещества при условии, что его адсорбция подчиняется уравнению изотермы Фрумкина [7] [c.6]

Систематическое исследование кинетики адсорбции на гладких платине, иридии и родии проводилось Багоцким, Васильевым и сотр. [12, 60, 148, 149, 162, 163]. Были получены кривые зависимости заполнения поверхности от времени в растворе с постоянной концентрацией органического вещества. Такие зависимости носят название кинетических изотерм адсорбции. На платине и на родии в области средних заполнений [c.297]

V NaF не зависит от заряда ртутного электрода, а форма Аа, lg -кривых для той же самой системы не зависит от потенциала. Из экспериментальных данных, полученных для различных алифатических соединений и в том числе для к-бутилового спирта, следует, что кривые зависимости заряда электрода от его потенциала для различных концентраций органического вещества пересекаются в одной общей точке с координатами ф г и е п сш. рис. И). Таким образом, в этой точке, соответствующей минимуму на кривых дифференциальной емкости, изотермы адсорбции при постоянном заряде и при постоянном потенциале совпадают. Но если форма изотермы адсорбции не зависит от потенциала, то связь между емкостью при ф ф, и степенью заполнения 0 дается уравнением [c.113]

Стационарные заполнения поверхности продуктами хемосорбции достигаются достаточно быстро — за 5—10 мин при концентрациях органических соединений —10 М. Для описания зависимостей стационарных заполнений от концентрации в литературе разными авторами для различных веществ и условий адсорбции использованы уравнения изотермы Темкина (3.17), изотермы Фрейндлиха (3.19) и изотермы Фрумкина (2.45). Это, по-видимому, отражает как многообразие соотношений скоростей накопления и удаления хемосорбированных частиц в области вы- [c.119]

Ранее [23, 24] нами было высказано предположение, что степенная зависимость скорости электрохимического процесса от объемной концентрации окисляющегося органического вещества обусловлена тем, что окислению подвергаются адсорбированные па неоднородной поверхности электрода органические частицы, концентрация которых связана с объемной концентрацией адсорбционным равновесием. Последующие исследования адсорбции метанола на гладком платиновом электроде [15—17] показали, что при всех потенциалах адсорбция метанола действительно подчиняется изотерме Темкина [c.209]

В работе [1] Парсонсом был описан метод расчета адсорбции органических веществ, основанный на зависимости дифференциальной емкости от концентрации органического вещества. В основе этого метода лежало предположение, согласно которому форма изотермы адсорбции не зависит от заряда электрода. Однако, как следует из работ [2, 3], в случае адсорбции органических веществ, понижающих дифференциальную емкость, это предполон ение не оправдывается. В связи с этим представляло интерес получить формулы для использования метода Парсонса в условиях, когда форма изотермы адсорбции в первом приближении не зависит от потенциала электрода, и сопоставить полученные этим методом результаты (метод II) с данными, рассчитанными на основе количественной теории кривых дифференциальной емкости [4, 5] (метод I). [c.5]

Как было показано выше, в случае адсорбции на ртути алифатических соединений форма изотермы адсорбции в первом приближении не зависит от потенциала электрода, а емкость двойного слоя уменьшается с ростом концентрации органического вещества до некоторого предельного значения С. Поскольку из этих условий термодинамически вытекает квадратичная зависимость энергии адсорбции от потенциала, то модельные представления, приводящие к иной зависимости ДСд от ф [44, 54, 55], находятся в противоречии с термодинамикой. [c.64]

ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ. ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ. [c.204]

Опытные зависимости адсорбции органических веществ от их концентрации в растворе на металлах с высоким и средним перенапряжением водорода достаточно хорошо описываются изотермами Лэнгмюра, Темкина и Фрумкина. [c.204]

В 1863 г. Липскоумб [1] впервые предложил применять активный уголь для очистки питьевой воды. Первое значительное исследование активного угля касалось влияния молекулярной структуры и pH раствора на эффективность адсорбция. В 1929 г. Фелпс и Петерс (Англия) [2] изучили зависимость адсорбции низших жирных кислот и простых алифатических аминов от pH раствора и степени диссоциации кислот и оснований. Оказалось, что адсорбируются только недиссоциированные молекулы и что адсорбция органических веществ в водных растворах аналогична адсорбции газов. В начале 40-х годов Челдин и Уиль-ямс сделали два важных наблюдения 1) адсорбция изученных ими 33 аминокислот, витаминов и родственных соединений активным углем (Dar o 6-60) соответствует изотермам адсорбции Фрейндлиха 2) наличие и положение полярных групп и от сутствие ароматических ядер определяет возможность адсорбции органических веществ активным углем из воды. Задача этих исследователей состояла в выявлении возможности использования угля в аналитических целях. Однако вследствие высокой концентрации изучаемых органических веществ сделанные выводы нуждаются в уточнении применительно к их адсорбции из реальных водоемов или промышленных сточных вод. [c.95]

Зависимость адсорбции различных органических веществ от концентрации была подробно исследована Багоцким, Васильевым и сотр. [43, 177, 45, 46, 83, 68]. На рис. 103 приведены изотермы адсорбции метилового спирта в liV H2SO4 при различных потенциалах. В интервале средних значений 6(от 0,1 до 0,85) наблюдается линейная зависимость между 0 и Ig в широком ряду концентраций метилового спирта (примерно четыре порядка). С изменением потенциала изотермы сдвигаются параллельно друг другу. Таким образом, адсорбция метилового спирта описывается уравнением логарифмической изотермы Темкина [c.300]

Если неравенство (III.43) не выполняется, т. е. силы аттракционного взаимодействия между адсорбированными частицами не велики, а концентрация органического вещества мала, так что потенциалы пиков на С, ф-кривых не слишком удалены от ф , то величина 0 ах зависит от фшах jj g0 является константой, равной 0 0 =/= 0 = onst. В этих условиях для нахождения зависимости высоты и положения пиков на С, ф-кривых от концентрации органического вещества необходимо выбрать определенное уравнение изотермы адсорбции, т. е. функцию /(0). [c.69]

Было цоказано, что в растворах с концентрацией адсорбата, превышающей 10 моль л, скорость вращения электрода не влияет на скорость адсорбции органических веществ, и, таким образом, дюследняя оказывается значительно ниже скорости диффузии к поверхности электрода. Проведенные измерения позволили получить кривые зависимости заполнения поверхности электрода органическими частицами от времени адсорбции в растворах постоянной концентрации органического вещества. Такие зависимости носят название кинетических изотерм адсорбции. На рис. 104 представлены типичные кинетические изотермы адсорбции метилового спирта. При различных объемных концентрациях спирта в области средних заполнений между 0,1 и стационарным значением 0 величина заполнения поверхности линейно растет с ростом логарифма времени адсорбции [c.305]

Уравнение (27.29) нельзя аналитически решить относительно 0. Поэтому для расчета 0 по этому уравнению вначале при определенной величине а, задавая различные значения 0, строят изотерму адсорбции в координатах 0 — Вс. Затем графически по известным значениям Вс находят 0. Если задать постоянное значение концентрации органического вещества, а значения В при разных ф,, рассчитывать по уравнению (27.24), то таким образом можно определить зависимость 0 от фо при с = onst (см. рис. 73). [c.141]

Достижение более полного извлечения веществ из исходного раствора даже при весьма низкой их концентрации. В отличие от распределения, константы равновесия которого теоретически не зависят, а практически являются линейной функцией концентрации, зависимость величины коэффициентов адсорбции от концентрации, в особенности в водной фазе, нелинейна из-за выпуклости изотермы адсорбции. Поэтому достигается значительная величина адсорбции, а следовательно, и степень концентрирования даже при низких концентрациях вещества в исходном растворе. При ионном обмене это связано с тем, что органических ионов намного больше К й. не-орга точеских ионов. При проведении сорбции в динамических условиях это позволяет резко сократить габариты аппаратуры. [c.204]

Адсорбцию органических веществ часто характеризуют степенью заполнения электродной поверхности 0 = Г/Г акс, где Гмакс — предельно достижимая величина Г. Зависимость 0 от объемной концентрации адсорбирующегося вещества с может быть 9писана изотермой адсорбции Фрумкина [c.27]

В многочисленых работах, посвященных исследованию анодного поведения разнообразных органических веществ при низких потенциалах, установлено, что поверхность платины по отношению к адсорбции изученных простых соединений отвечает модели Тёмкина (см., например, [47, 66]). Как видно из рассмотренных выше примеров, закон энергетического распределения сохраняется применительно к активным углеводородам и в области перенапряжения РВК. Вычисленная из емкостных или кулонометрических данных степень заполнения находится в линейной зависимости от логарифма концентрации адсорбата, т. е. формально соблюдается изотерма Темкина [c.284]

Концентрации ингибитора изменялись в интервале т = = 10 10 молъ1л. Такой характер полученной зависимости г — т, как показывает анализ [30, 51], так же как и АС, /га-крпвые, соответствуют изотерме Темкина для адсорбции ингибитора. В работе [26] изучено влияние органических веществ на скорость РВК на платине и родии в области ф = 1,6 — 2,7 в. В качестве коэффициента ингибирования было принято соотношение ( 0 — = Аг/го, использовавшееся ранее в интервале низких потенциалов (см. [5]). [c.191]

Другие теории адсорбции органических веществ на электродах отличаются от теории Фрумкина либо видом уравнения состояния, передающего связь между поверхностным натяжением и поверхностной концентрацией, либо типом изотермы адсорбции, описывающей зависимость поверхностной концентрации органического вещества от его концентрации в объеме. Кроме того, в теории Фрумкина —Дамаскина в качестве параметра, характеризующего электрическое состояние электрода, выбран потенциал. По Парсонсу, Деванатхану и ряду других ученых таким параметром должен быть не потенциал, а заряд поверхности электрода. [c.248]

Задавшйсь опрйделённйм уравнением изотермы адсорбций, мы можем рассчитать зависимость высоты пика на С,ср-кривой от Ig при любых значениях аттракционной постоянной и при любых концентрациях органического вещества. Действительно, используя изотерму Фрумкина (III.57), из уравнения (II 1.40), записанного для ф = получим [c.84]

Зная Ig В и значение аттракционной постоянной, по графику lg(B ) от 0, рассчитанному по уравнению изотермы адсорбции (см. рис. 28), можно для каждой концентрации определить величину 0 и, следовательно, по формуле (IV.16) — функцию h. Согласно уравнению (IV.60), график зависимости С от h при ф = onst для различных концентраций органического вещества должен представлять собой прямую линию с наклоном, равным Л dlnB/d(f) . [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология