Сорбат

При минимальной энергии взаимодействия наблюдается физическая адсорбция. В основе ее лежит диполь-дипольное взаимодействие Ван-дер-Ваальса молекула сорбата и сорбирующая поверхность поляризуют друг друга, и взаимодействие между индуцированными диполями порождает теплоту адсорбции. Ее величина обычно не превышает 0,015—0,03 аДж. При обменном взаимодействии электронов твердого тела с частицей сорбата, когда энергия связи составляет около 0,15 аДж, связь имеет химическую природу, и такая адсорбция именуется хемосорбцией [206]. [c.182]

Снижение содержания активных функциональных групп после высушивания торфа приводит, вследствие развития меж-и внутримолекулярных взаимодействий, к тому, что процесс связывания молекул воды с материалом становится избирательным и определяется тем, насколько выгодна связь сорбента е сорбатом по сравнению со связями в самом материале. Особенно существенно сказывается глубокое высушивание торфа на содержании таких форм влаги, как капиллярная, внутриклеточная, осмотическая, иммобилизованная, т. е. влаги, за содержание которой ответственна в основном структура материала . В то же время общее количество физико-химически связанной влаги в торфе при его высушивании в мягких условиях может изменяться незначительно. При этом теплота смачивания дегидратированного торфа в 3—4 раза превышает теплоту кон- [c.66]

Рис. XVI 1.1. Различные изотермы для газовой сорбции. Представленные кривые выра жают долю занятой поверхности 0 в функции концентрации сорбата (А), измеренной

Диэлектрические свойства увлажненных образцов также могут дать важную информацию о свойствах воды. Возникающие здесь трудности связаны, прежде всего, с выбором адекватной модели пористого тела или дисперсии. Во втором разделе анализируются известные виды диэлектрических изотерм и модели, используемые для их объяснения. Рассматриваются процессы ориентационной и протонной поляризации и предлагается методика расчета статической диэлектрической поляризации систем сорбент — сорбат на основе теории Онзагера — Кирквуда — Фрелиха. [c.228]

Большая часть из рассмотренного выше экспериментального материала указывает на то, что механизм каталитических реакций на твердых поверхностях включает реакцию атомов (или ионов) катализатора с адсорбатом, причем образуется мономолекулярный слой химически активных промежуточных веществ. Так как первичным актом хемосорбции является химическая реакция, то естественно ожидать, что она может иметь некоторую энергию активации. Вообще хемосорбция является очень быстрым процессом и осуществляется с большой вероятностью при соударении молекулы газа с поверхностью . Зачастую даже в тех случаях, когда поверхностный мономолекулярный слой близок к насыщению и можно было бы ожидать уменьшение скорости сорбции, скорость реакции уменьшается незначительно [46]. Этот факт объяснялся тем, что на поверхности мономолекулярного слоя образуется второй, слабо связанный слой сорбата, который способен быстро мигрировать к незанятым активным центрам поверхности. [c.550]

Хемосорбция является термодинамически выгодным процессом. Поэтому ограничение химической реакции новерхностным слоем чаще всего является результатом большой энергии активации дальнейшего взаимодействия между сорбатом и сорбентом. Это в особенности проявляется при хемо- орбции Ог на металлах или их окислах. В случае большинства металлов [c.551]

Соотношение (15.9) получено для ориентационной поляризации сорбата. Учет протонной поляризации, обусловленной переносом протона Н-мостика, является более сложной задачей. Ее решение выходит за рамки вопросов, решаемых теорией ОКФ. Если, однако, предположить, что перенос протона Н-мостика происходит в результате ориентации окружающих частиц, то соответствующее этому моменту увеличение дипольного момента молекулы на основе классической статистики дает [673] [c.253]

В работе [84] рассмотрено влияние количества поглощенных торфом катионов (О) на его диэлектрическую проницаемость. Обнаружено, что величина е увлажненного торфа (И = 20%) при первоначальных добавках А1 и Ма практически не меняется, а при поглощении ионов Са уменьшается. Такое уменьшение, по-видимому, связано с понижением подвижности сорбированных молекул из-за структурных изменений сорбента. Полученные при сравнительно невысоких частотах (600 кГц) результаты дают основание считать, что миграция ионов в электрическом поле не существенна при количестве поглощенных торфом катионов в пределах 0,2 мг/экв на 1 г сухого вещества. В дальнейшем, с увеличением О, наблюдается волнообразное изменение е, что является результатом противодействия двух факторов роста подвижности ионов и их роли как пептизаторов или коагуляторов. Важным вопросом исследования диэлектрических свойств системы сорбент — сорбированная вода является, как отмечалось выше, установление связи между экспериментально определяемыми макроскопическими характеристиками е, г" и молекулярными параметрами сорбента и сорбата. Основой для установления этой связи может служить теория Онзагера — Кирквуда — Фрелиха (ОКФ), в соответствии с которой смесь сорбент — сорбат можно представить как систему различных ячеек сорбента и сорбата. Для такой системы, основываясь на общих теоремах Фрелиха [639], получено соотноше- [c.249]

При исследовании смесей сорбент — сорбат диэлектрический метод наиболее эффективен при использовании полярных сор-батов, в частности воды. В этом случае метод заключается в основном в получении и анализе диэлектрических изотерм сорбции, выражающих зависимость диэлектрических характеристик от величины сорбции а и частотно-температурных зависимостей е и е" [641—645]. [c.242]

На рис. 15.1 показаны различные виды изотерм (кривые 1—4). Одной из наиболее типичных является 5-образная (рис. 15.1, кривая 2) диэлектрическая изотерма, полученная для ряда органических и неорганических сорбентов. Эта изотерма состоит из трех участков А, В, С. Согласно слоистой модели, молекулы первого слоя (участок А) обладают сравнительно малой ориентационной способностью в электрическом поле вследствие их сорбции на наиболее активных центрах. Такими центрами являются функциональные группы, способные образовывать водородные связи, дефекты структуры кристалла, координационно ненасыщенные атомы [647]. Молекулы второго слоя более подвижны и дают больший вклад в ориентационную поляризацию сорбата, что выражается в более высоких значениях й /йа (участок В). Однако при достаточно больших величинах сорбции с развитием сетки водородных связей происходит цементация сорбата, его структура становится более жесткой. [c.243]

В настоящее время трудно определить влажность материала, начиная с которой величина этой поляризации соизмерима с другими видами поляризации. Проведенные в работе [669] исследования процессов релаксационной поляризации увлажненных кристаллов, отличающихся высокой растворимостью, дают основание полагать, что роль растворенных ионов в поляризации смеси сорбент — сорбат в области малых величин сорбции незначительна. Несмотря на сравнительно большую величину е, в работе [648] высказано предположение об отсутствии ионной поляризации, если образуется не менее трех слоев адсорбата. [c.249]

Исследования нерастворяющего объема [1, 670] свидетельствуют о возрастании роли ионов в поляризации смеси сорбент — сорбат при больших влагосодержаниях материала. Однако эти исследования не позволяют пока судить об ионной поляризации материала при малых влагосодержаниях. [c.249]

Другое объяснение опытных данных заключается в отказе от постулата 2. Поверхность при этом считается неоднородной, т. е. ее различные участки характеризуются разными теплотами адсорбции и адсорбционными коэффициентами. Первые порции сорбата заполняют участки с максимальными теплотами адсорбции, а последующие — менее активные участки в соответствии с этим теплота адсорбции уменьшается с заполнением по закону, зависящему от доли участков с различными теплотами адсорбции на поверхности катализатора. [c.18]

Точное определение величины 65 системы сорбент — сорбат с помощью соотнощения (15.2) затруднительно, поскольку неизвестна конкретная структура исследуемого вещества и характер взаимодействия между его частицами. Поэтому соотнощение (15.2) следует рассматривать как исходное для получения различных приближенных формул с определенными границами применения. В частности, если изменение поляризации сорбента в процессе сорбции незначительно по сравнению с величиной поляризации сорбата, то можно положить, что [c.250]

Рассматривая молекулы сорбата как свободные с дипольным моментом 1у = 1эф, в приближении Кирквуда получим [c.252]

Важным вопросом исследования диэлектрических свойств системы сорбент — сорбат является изучение частотно-температурных зависимостей ее диэлектрических характеристик. Подробное рассмотрение этого вопроса выходит за рамки данного раздела. Отметим лишь, что одной из актуальных задач этих исследований является расшифровка диэлектрических спектров, рассматриваемых в плоскости е и г". Получаемые при этом диаграммы описываются различными эмпирическими соотношениями, подробно рассмотренными в работах [672, 675]. [c.253]

Рассмотрим процесс адсорбции в неподвижном слое сорбента. Из-за накопления сорбата на поверхности сорбента свойства последнего постоянно меняются и процесс в целом нестационарен. Поскольку концентрация сорбата меняется по длине слоя сорбента, уравнения баланса можно записать только для элементарного объема за элементарное время для неподвижной и подвижной фаз. В общем случае получим четыре уравнения в частных производных материального баланса по сорбату и теплового баланса для каждой из фаз. [c.88]

В уравнение теплового баланса для сорбента войдут члены dq , d(lii dq . В соответствии с (II.4) dq = dq + dq . Для записи этих уравнений удобно использовать содержание сорбата у в долях (масс.) от сорбента. Если — насыпная плотность сорбента, то уравнение материального баланса будет иметь вид [c.88]

В системе сорбент — сорбированная вода реактивное поле по мере увлажнения сорбента растет, что обусловливает увеличение дипольного момента комплекса даже в том случае, когда дополнительно сорбированные молекулы непосредственно не взаимодействуют с комплексом. При этом изменение е может происходить не только за счет роста е , но и за счет увеличения бос. В наибольшей мере это должно проявиться тогда, когда приращения Дея и Деоо в результате увлажнения материала отличаются незначительно. В этом случае увеличение е системы обусловлено протонной поляризацией в большей степени, чем ориентационной. Можно предположить, что при включении слабого электрического поля при измерении диэлектрических характеристик системы сорбент — сорбат происходит ориентация диполей, которая способствует переносу протона вдоль Н-связи. Последнее вызывает переход КВС из молекулярной в ионную форму. Вероятность такого перехода в системе сорбент — сорбат зависит от диэлектрической проницаемости среды, окружающей КВС она резко увеличивается при определенной для данной системы критической величине йо- [c.247]

Здесь W положительно, так как при физико-химическом процессе увеличивается количество сорбата на сорбенте [c.88]

Система уравнений (II.8), (П.33), (11.34) образует математическое описание процесса. Краевые и начальные условия для этой системы могут быть заданы различным образом (подробнее об этом см. в главе III), но в любом случае как аналитическое, так и численное решения оказываются затруднительными. Поэтому наиболее обстоятельно исследованы математические описания изотермического процесса. В этом случае в математическое описание войдут уравнения материального, баланса сорбата для подвижной и неподвижной фаз [c.89]

Пример 1-2. Через трубу, заполненную зернами сорбента диаметром ( 3 (ж), пропускают со скоростью v (м]сек) поток адсорбирующегося вещества (сорбата). Кинематическая вязкость потока v (м ]сек), коэффициент молекулярной диффузии сорбата D (м сек). Установить зависимость коэффициента массопередачи р [м Км" сек) = м/сек] от этих величин. [c.17]

Соединения, состоящие из молекул одного ввда или типа, внутри которых включены молекулы другого вида, имеют в литературе ряд наименований клатраты, аддук-ты, соединения включения, цеолиты, молекулярные сита, комплексы, комплексы включения, гидраты углеводородов, слоистые соединения, межслойные сорбаты, избирательные адсорбенты и др. [c.28]

Очевидно, что адсорбция носит активированный характер, что, вероятно, обусловлено особенностями состава и структуры сорбата и его проникновением в микропоры пека. [c.266]

Если рассматривать поверхность катализатора как набор определенного числа активных центров S°, способных образовывать химические связи с адсорбироваными частицами, то можно ожидать, что вещества, которые могут вступать в реакцию с активными центрами катализатора, будут ингибировать процесс. При этом эффективность ингибирования будет зависеть от относительного давления адсорбатов и их констант сорбции. Рассмотрим в качестве примера простую ленгмюровскую сорбцию двух сорбатов АиВ на активных центрах поверхности S° [c.543]

Состояние связанной воды (энергия связи, подвижность) определяет специфику процессов структурообразования и массообмена в дисперсных материалах. Исследование диэлектрических свойств торфа низкой влажности свидетельствует, что связь молекул воды с сорбентом не является жесткой [215]. К тому же выводу можно прийти, анализируя данные калориметрического определения теплот смачивания торфа водой. При поступлении первых порций воды в материал выделяемая теплота составляет около 67 кДж/моль. Время жизни молекулы воды на активном центре, в соответствии с формулой т = = тоехр (—Е1ЯТ) (где Е — энергия связи молекул сорбата с сорбентом), в этом случае примерно равно 10 с, а при наличии лишь одной водородной связи тжЗ-10 2 с, т. е. молекулы сорбированной воды могут с частотой 10 —10 с отрываться [c.67]

Слоистая модель сорбции имеет ограниченное применение. Она, по-видимому, приемлема для некоторых ненабухающих минералов. Для многих сорбентов сорбцию следует рассматривать как процесс растворения одного вещества в другом [84, 649]. Использование в этом случае сорбционных данных, рассчитанных, как правило, по методу БЭТ, представляет интерес с целью учета различных сорбционных свойств материалов при сравнении и анализе полученных для них диэлектрических изотерм. Наблюдаемое для таких материалов [648, 650—656] совпадение величины моносорбции, определенной по БЭТ, с величиной критической гидратации ао (см. рис. 15.1), по-видимому, не следует интерпретировать с помощью слоистой модели. Это совпадение свидетельствует лишь о том, что с изменением характера сорбции изменяются и диэлектрические свойства системы сорбент — сорбат. Предполагается, однако, что при а<ао сорбция происходит непосредственно на активных центрах сорбента, а при а>йо — на ранее сорбированных молекулах воды [651, 652, 655]. [c.244]

Таким образом, анализ диэлектрических изотерм сорбции воды на гидрофильных материалах в области малых величин сорбции показывает, что наблюдаемые для различных материалов зависимости е = /(а) могут быть объяснены с помощью двух основных видов поляризации ориентационнон, обусловленной ориентацией сорбированных молекул и полярных групп сорбата, и протонной, связанной с изменением положения протона Н-мостика. При этом характер зависимости e = f(a) определяется изменением подвижности сорбированных молекул и протонов в процессе сорбции. [c.248]

Сапаставление кинетических кривых адсорбции и десорбции н. додекана позволило проследить за характером процесса в зависимости от входной. концентрации сорбата. Так, при подаче потока, содержащего 21,5% . парафина, на цеолит до его насыщения скорость десор1бц и соизмерима со скоростью адсорбции до у = 0,66 ( 7 — отно сительная величина адсорбции—десорбции), а по мере увеличения содержания н. додекана в потоке у уменьшается и наблюда-ется резкое различие в характере кривых адсорбции и десорбции. В случае подачи потока с концентрацией сорбтива 71,27о при 7 = 0,5 скорость адсорбции в 2,24 раза больше скорости десорбции. [c.107]

Кейер и Рогинский для доказательства неоднородности поверхности провели опыты, известные под названием дифференциальноизотопного метода [И 1. При адсорбции с первыми порциями сорбируемого газа впускаются меченые (радиоактивные) молекулы сорбата. После достижения сорбционного равновесия сорбат откачивается, причем меченые молекулы десорбируются в последнюю очередь, что доказывает неоднородность поверхности. С другой стороны, Хориути и Тойя [9] показали экспериментально, что вид функций распределения по теплотам адсорбции водорода на никеле и вольфраме меняется с температурой в интервале О—300° С. Это, по мнению авторов, является доказательством против теории неоднородной поверхности, поскольку энергия создания или перераспределения дефектов на поверхности твердого тела значительно больше энергии теплового движения атомов в рассматриваемом интервале температур. Опыты Кейер и Рогинского авторы объясняют статистиковероятностными расчетами, которые дополнены представлением [c.18]

Различие в адсорбционной активности участков поверхности и природе связи между адсорбентом и ад-сорбатом подтверждается, например, тем, что при достижении потенциала десорбции не все предварительно адсорбированные частицы ингибитора удаляются с поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т. е. может тормозиться стадия разряда или диффузли реагирующих частиц или предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибитора. [c.92]

По мнению ряда исследователей, хемосорбцию на металлах можно объяснить, предположив, что образование связи между металлом и молекулой сорбата определяется наличием у металла донорных или акцепторных электронных уровней. Металлы с простой валентной оболочкой, образующей 5-зопу, являются типичными донорами электронов с малой плотностью уровней в зоне. Такие металлы хорошо адсорбируют акцепторы электронов, т. е. молекулы окислителей. Однако пз-за большой прочности образующейся связи с переходом металла в другую фазу (окисел, сульфид и т. п.) такие металлы, как правило, непригодны в качестве катализаторов. [c.21]

Установлено, что на величину и характер изотерм адсорбции существенное влияние оказывает природа пека. Для всех исследованных сорбатов кривая изотермы адсорбции на изотропных пеках А и С выпуклая, а на анизотропном пеке В вогнутая. Асфальтит характеризуется наименьшим значением адсорбции во всем иоследовэннсм интфвале паров сорбата. При (р/р ) < 0,02 адсорбция бензола на анизотропном пеке В несколько меньше, чем на пеке А, а при (р/р ) > 0,02 - больше, причем разница резко увеличивается с ростом р/р . Адсорбция на.пеке В намного больше, чем на пеке А. [c.265]

На основании зависимости удерживаемого обьема сорбатов от температуры в интервале 40 - 250 С установлено, что в пеках происходят основные фазовые переходы. Полученные значения температур стеклования и плавления согласуются с известными данныли. [c.267]

Адсорбционные процессы относятся к наиболее сложно описываемым и моделируемым объектам химической технологии в силу того, что требуют в значительной мере более детального подхода к формированию модели в связи с. многообразием кинетических факторов, сопровождающих диффузию сорбата в макро-, мезо- и микропорах сорбента и необходимостью учета как специфических характеристик самого сорбента (например, состав и свойства активных центров, условия регенерации), так и особенностей взаимодействия в конкретной системе адсорбент - адсорбат и на стадии адсорбции, и на стадии регенерации. В связи с этим представляет интерес феноменологическая модель адсорбционного процесса в виде длины зоны массопередачи Lo. Зона массопередачи участок длины (высоты) слоя сорбента, в котором и протекает собственно сорбционный процесс с интегральным учетом всех его реалий, перемещающийся по длине слоя от начала к концу процесса в неподвижном слое сорбента и равный необходи юй высоте слоя в процессах в движущемся или псевдо-ожиженном слоях сорбента. [c.30]

Аналитическая химия. Кн.2 (1990) -- [ c.0 ]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.536 ]

Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень (1999) -- [ c.56 , c.57 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.536 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.456 ]

Курс газовой хроматографии Издание 2 (1974) -- [ c.11 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.456 ]

Физико-химия полимеров 1978 (1978) -- [ c.493 ]

Введение в мембранную технологию (1999) -- [ c.236 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология