Поверхностное давление зависимость от величины адсорбции

Исследуя адсорбцию на жидких поверхностях, измеряют поверхностное давление —а в зависимости от площади со, приходящейся на молекулу (нерастворимые монослои), или поверхностное натяжение в зависимости от концентрации поверхностноактивного вещества в объемной фазе (монослои растворимых или летучих веществ). В первом случае величину адсорбции на поверхности жидкости можно определить, зная количество нанесенного на поверхность нелетучего и нерастворимого вещества, образующего монослой, и занимаемую монослоем на поверхности жидкости площадь. Во втором случае величина адсорбции на поверхности жидкости непосредственно не измеряется. Она может быть вычислена из зависимости а от Са с помощью уравнения Гиббса (ХУП, 37а). Наоборот, в случае адсорбции на поверхности достаточно высокодисперсных твердых тел измеряется (в зависимости от парциального давления или концентрации адсорбируемого вещества в объемной фазе) именно величина адсорбции. Для определения поверхностного давления ти в этом случае также может быть применено уравнение Гиббса, поскольку оно связывает три величины поверхностное натяжение, адсорбцию и давление адсорбата в газовой фазе. [c.476]

При образовании практически нерастворимых монослоев исследуют адсорбцию на жидких поверхностях. При этом измеряют поверхностное давление х в зависимости от площади а, приходящейся на одну молекулу. В этом случае величину адсорбции на поверхности жидкости можно определить, зная количество нанесенного на поверхность малолетучего и практически нерастворимого вещества, образующего монослой, и площадь, занимаемую монослоем на поверхности жидкости. [c.355]

ХУП, 40 а) можно найти зависимость поверхностного давления т. от величины площади 1й, приходящейся на молекулу адсорбата. На рис. ХУП, 13 представлены вычисленные из изотерм адсорбции кривые уравнения состояния для типичных случаев нелокализованной адсорбции на поверхности графитированной сажи при —78 С адсорбция без взаимодействия адсорбат—адсорбат идеальный двумерный газ, уравнение состояния (ХУП, 39)] адсорбция 5Р, сильное взаимодействие адсорбат—адсорбат, уравнение состояния (ХУП, 40а), [c.479]

Рис. 111,8. Зависимости поверхностного давления я = o — а = — Ао, нзыененш свободной энергии — АР II внутренней энергии —Л[/ от величины адсорбции Г этана на графитированной термической саже ири 173 К. За стандартное состояние газа принято р° = 760 мм рт. ст. Изотермы адсорбцип приведены на рис. Ш.1.

Приведенный выше пример различия в действии на натяжение (поверхностное давление р) олеиновой кислоты и ее солей при одинаковых степенях заполнения поверхности, а также другие факты указывают на зависимость активности ПАВ от индивидуальных свойств их молекул, в частности от свойств полярных групп дифильных молекул. Следует подчеркнуть, что речь идет не о правиле Траубе, которое обусловлено различием в адсорбции ПАВ, а об эффекте, относящемся к одинаковой величине адсорбции. [c.584]

Таким образом, при наличии надежных и точных данных при достаточно низком давлении оказывается возможным вычислить зависимость как ПА, так и П5 из экспериментальной изотермы адсорбции. Поверхностное давление П можно оценить, если уже известна величина 5. [c.267]

Эти соотношения являются следствием часто наблюдающейся аффинности кривых зависимости поверхностного давления Ф от величины адсорбции а для данной системы при температурах Т ъ Т , так что К = =Ф2(а)/Ф1(а), где ЛГ не зависит от а в широком интервале заполнений. [c.138]

Рассчитайте и постройте соответствующие уравнению (Х1У-76) зависимости для адсорбции азота при 77 К на образце двуокиси титана с удельной поверхностью 90 м /г. Предварительно примите, что В равно 1, 2 и 4. Согласуются ли полученные зависимости с уравнением БЭТ (в пределах обычной степени точности) и, если согласуются, то чему равна величина иш в этом уравнении Постройте качественные зависимости поверхностного давления адсорбированной пленки от о- для всех трех случаев, [c.501]

Дисперсные пористые тела с глобулярной структурой оказались весьма полезным объектом для количественных сопоставлений теоретического характера. Так, на образцах гидроокиси магния е удельной поверхностью 25 было проведено прямое сравнение данных о понижении прочности и адсорбционном понижении свободной поверхностной энергии [29]. Действительно, зависимость прочности образцов от содержания влаги, полученная для равновесно увлажненных образцов при разных давлениях водяного пара, показывает, что основная доля падения прочности отвечает малым увлажнениям (до 1%), что примерно соответствует образованию насыщенного монослоя (см. рис. 7). Это позволяет считать именно адсорбционное понижение поверхностной энергии причиной наблюдаемого падения прочности и вычислить понижение свободной поверхностной энергии До по величине адсорбции (привесу образцов) Г и известному дав- [c.168]

Исследуя адсорбцию на жидких поверхностях, измеряют поверхностное давление я = 01—а в зависимости от площади , приходящейся на молекулу (нерастворимые монослои), или поверхностное натяжение в зависимости от концентрации поверхностноактивного вещества в объемной фазе Сг (монослои растворимых или летучих веществ). В первом случае величину адсорбции на поверхности жидкости можно определить, зная количество нанесенного на поверхность нелетучего и нерастворимого вещества, образующего монослой, и занимаемую монослоем на поверхности жидкости площадь. Во втором случае величина адсорбции на поверхности жидкости непосредственно не измеряется. Она может быть вычислена из зависимости о от Сг с помощью уравнения Гиббса [c.449]

В качестве основного параметра, определяющего кинетические зависимости, рассматривалась степень заполнения поверхности 0 , имеющая смысл фактора вытеснения, борьбы компонентов за места на поверхности. При этом принималось дополнительное предположение о том, что в ходе катализа процессы адсорбции реагентов и десорбции продуктов происходят значительно быстрее, чем поверхностная химическая реакция, т. е. последняя является лимитирующей стадией. (Тогда величины 0 можно считать равновесными по отношению к парциальным давлениям рг [концентрациям i ] веществ в газовой фазе, а для оценки 0 можно использовать известные изотермы Лэнгмюра.) [c.75]

Поверхностное натяжение водных растворов ПАВ резко уменьшается с ростом концентрации вплоть до ККМ, а затем остается постоянным. Поэтому ККМ можно определить по перегибам кривых зависимости поверхностного натяжения от логарифма концентрации [63—67 ]. Этот метод успешно применяется для чистых неионогенных ПАВ [21, 46, 68]. Однако, если исследуемое вещество содержит примеси, на кривых поверхностное натяжение — логарифм концентрации обнаруживается минимум, и наличие перегиба трудно установить [69—71]. Преимущество этого метода определения ККМ заключается в том, что точность определения положения точки перегиба (и, следовательно, ККМ) почти одинакова для веществ с длинной и короткой цепями, так как поверхностное натяжение изменяется во всех случаях практически на одну и ту же величину. С другой стороны, точность других методов, основанных на измерениях электропроводности, показателя преломления, осмотического давления, парциального молярного объема и др., уменьшается почти обратно пропорционально значениям ККМ. Используя уравнение изотермы адсорбции Гиббса, по кривым зависимости поверхностное [c.20]

Смит [76] в исследовании адсорбции н-пентана на ртути определял поверхностное натяжение и эллипсометрические толщины пленок в зависимости от равновесного давления. После этого величину Г можно было рассчитать либо по уравнению Гиббса (П-22), либо исходя из т. Оба способа очень хорошо согласуются между собой. [c.72]

Грегг [ 1 ] предложил метод определения з, основанный на исследовании зависимости произведения ттм от то, где тг — поверхностное давление адсорбционной пленки, а 0) — величина молярной площади. Оба произведения могут быть определены из изотермы адсорбции с помощью уравнения Гиббса. Так как [c.722]

Электрокапиллярные измерения. Один из наиболее распространенных методов изучения адсорбции органических соединений на поверхности ртути — измерение зависимости поверхностного натяжения на границе раздела ртуть — электролит от потенциала. Среди различных способов определения величины поверхностного натяжения наиболее точным является измерение капиллярного подъема жидкости, вызванного разностью давлений между вогнутой и выпуклой сторонами поверхности раздела жидкость — жидкость [c.98]

При образовании монослоев хорошо растворимых и летучих веществ изучают поверхностное натяжение в зависимости от концентрации С2 поверхностно-активного вещества в объемной фазе. При этом величина адсорбции на поверхности непосредственно не измеряется, а рассчитывается с помощью уравнения Гиббса, записанного в форме (XIII.123), (XIII.124). В случае же адсорбции на поверхности высокодисперсных твердых тел изучают зависимость величины адсорбции от парциального давления или концентрации адсорбата в объемной фазе. В этом случае с помощью уравнения Гиббса можно определить поверхностное давление я, поскольку уравнения Гиббса характеризуют взаимосвязь между поверхностным натяжением, адсорбцией и давлением адсорбируемого вещества в газовой фазе. Из уравнения (XIII.153) следует, что [c.355]

Рассмотренные выше закономерности, отражающие связь между величинами с, Г (или 5 ), я и с1а1йс, относились к растворимым в воде поверхностно-активным веществам. Однако растворимость сама по себе не входила в приведенные соотношения поэтому естественно полагать, что эти выводы могут быть распространены и на нерастворимые ПАВ. Действительно, непосредственное изучение зависимости двухмерного давления от величины адсорбции, проведенное Ленгмюром и его последователями, подтвердило это предположение. [c.56]

Бокрис исследовал электрохимическое окисление этилена на платине при 80° в серной кислоте. Он нашел, что эффективность использования тока пропорциональна давлению этилена, имеется также линейная зависимость между давлением и величиной адсорбции этилена и разряд гидроксильного иона происходит непосредственно в результате реакции 2М + НОН - МОН +МН Бокрис указал, что если заменить платиновый анод анодом из другого металла, то по мере увеличения силы связи 1)м он реакция разряда воды ускоряется и постепенно становится столь быстрой-, что перестает лимитировать скорость всего процесса. Скорость-определяющей стадией теперь становится реакция этилена с поверхностной окисью или гидроокисью, и этой реакции способствует слабая связь Ом-он- Следовательно, можно ожидать существования относительно резкого оптимума Оп-он- [c.183]

Таким образом, определяя зависимость поверхностного натяжения в нерастворяющей жидкости (компонента) от давления пара второго компонента, получаем величину адсорбции этого компонента на поверхности жидкости. Схематически типовая зависимость поверхностного натяжения от парциального давления и рассчитанная на ее основе с помощью уравнения (XIII.121) кривая адсорбции представлены на рис. 71. [c.348]

Грегг [46] предложил метод, весьма схожий по теории с методом Гаркинса и Юра, основанный на изучении свойств адсорбционных пленок и, в частности, зависимости произведения их поверхностного давления л ) на величину площадки (шо), занимаемой молекулой Б конденсированном слое, от значения л 5, где 5 — удельная поверхность. Оба эти произведения могут быть определены из изотерм адсорбции с помощью уравнения адсорбции Гиббса [c.108]

В последнее время для определения удельной поверхности разработано несколько методов, основанных на изучении изотерм адсорбции паров. Сюда относится метод Брунауера, Эмметта и Теллера, основанный на теории многослойной адсорбции, развитой этими авторами30.31,32 методы Грегга з и автора, основанные на исследовании свойств адсорбционных пленок, и относительный метод Юра и ГаркинсаЗ ДЭ основанный на допущении линейной зависимости поверхностного давления конденсированной пленки от величины молярной площадки, занимаемой адсорбируемым веществом в этой пленке. [c.179]

Грегг изучал состояние поверхностных пленок, образующихся при адсорбции паров па твердых адсорбентах. Он исследовал зависимость произведения поверхностного давления пленки п на величину молекуляр- [c.181]

Уравнения (П1.10) представляют собой изотермы адсорбции вещества при малы.х концентрациях. В соответствии с ними закон Генри можно сформулировать так величина адсорбции при малых давлениях газа (концентрациях вещества в растворе) прямо пропорциональна давлению (концентрации). Эта зависимость показана на рис, 111.3, При адсорбции на твердых адсорбентах область действия этого закона мала из-за неоднородности поверхиости. Но даже на однородной поверхности с увеличением концентрации вещества или давления пара обнаруживается отклонение от линей1юй зависимости. Это связано с тем, что, например, при положительной адсорбции концентрация вещества в поверхностном слое растет быстрее, чем увеличение ее в объеме, соответственно коэффициенты активности адсорбата иа поверхности адсорбента раньше начинают отклоняться от единицы. При малых концентрациях распределяемого вещества отклоиеиия от закона Генри обусловлены, главным образом, соотношением между взаимодействиями молекул друг с другом и с поверхностью адсорбента. Если больше когезионное взаимодействие адсорбата, то отклонение от закона Генри отрицательное—коэффициенты активности меньше единицы (положительное отклонение от закона Рауля), и коэффициент распределения О увеличивается (кривая / иа рис. III.3) если же сильнее взаимодействие адсорбат — адсорбент, то отклонение от закона Генри положительное (отри- [c.135]

Оказалось, что зависимость (1 + os б) от orj/ ряда -алканов, у которых Ф в случае неполярных полимеров фактически постоянно, нелинейна и с увеличением длины цепи -алкана асимптотически приближается к предельной величине причем результаты в случае низкомолекулярных и-алканов существенно отклонялись от этой величины. Это отклонение оказалось гораздо больше, чем рассчитанная вариация Ф у -алканов и исследованных полимеров, что дало автору основания рассматривать величину отклонения точек от предельного значения функции как меру поверхностного давления. При этом величина Пе для н-алканов на тефлоне оказалась равна 3,8 1,8 и 0,7 мН/м для н-гексана, н-гептана и н-октана соответственно. Найденные значения качественно согласуются со значениями, измеренными независимым тметодом (газовой адсорбцией или эллипсомет-рией). [c.161]

На рис. 17 представлены кривые зависимости поверхностного давления в адсорбционном слое анионных ПАВ от и/Ь, построенные на основании экспериментальных измерений изотерм адсорбции (при Ср < KKMi). Как видно из рис. 17, резкий рост л наступает в интервале со/6 = 1,6 1,43 (или в интервале величин 0 от 0,625 до 0,7). Таким образом, резкое увеличение поверхностного давления наступает при тех же значениях 0, при которых завершается формирование двумерных гемимицелл анионов ПАВ в адсорбционном слое. [c.53]

XVII, 37а). Наоборот, в случае адсорбции на поверхности достаточно высокодисперсных твердых тел измеряется (в зависимости от парциального давления или концентрации адсорбируемого вещества в объемной фазе) именно величина адсорбции. Для определения поверхностного давления л в этом случае также может быть применено уравнение Гнббса, поскольку оно связывает три величины поверхностное натяжение, адсорбцию и давление адсорбата в газовой фазе. [c.450]

Получены также [11] изотермы адсорбции этилена на графити-рованной при 2800 °С саже при 6 температурах от —60 до —125 °С. Было показано, что абсолютная величина адсорбции а на базисной плоскости графита при —100°С и Ps = 394,0 мм рт. ст. (так же, как и для азота, бензола и н-гексана) зависит только от природы системы адсорбат—адсорбент. При низких значениях pIps изотермы обращены выпуклостью к оси давлений вследствие сильного притяжения при заполнении первого монослоя. При больщих величинах pips характер изотерм изменяется, по-видимому, в связи с заполнением второго слоя. При —125 С появляется петля гистерезиса, обусловленная капиллярной конденсацией в зазорах, образованных полиэдрическими частицами сажи. Петля гистерезиса становится более отчетливой с увеличением поверхностного натяжения 0 и мольного объема жидкости Vm. Площадь, занимаемая молекулой этилена при плотном монослойном покрытии Ыт равна 21,5 А . Дифференциальная теплота адсорбции Qa возрастает с увеличением степени заполнения поверхности 0 до максимума при 0=1, а затем резко падает до величины, равной теплоте конденсации. При 0 = 2 кривая зависимости Qa от 0 проходит через второй, более слабый максимум. Рассчитанные на основании экспериментальных данных кривые зависимости свободной энергии и энтропии адсорбции от заполнения поверхности графитированной сажи носят волнообразный характер. Л5а проходит через минимум, равный —5 э. е. при 0 = 1. При переходе к заполнению второго слоя А5а возрастает и переходит в положительную область, однако при 0 = 2 появляется второй минимум в отрицательной области. Стандартные величины термодинамических функций (при 0=0,5 и — 100°С) равны Qa=5,4 ккал/моль, р (химический потенциал) = =—1,8, UI = — (Qa—L) =—1,8 ккал/моль, L = 3,59 ккал/моль, ASi = 0. [c.147]

В работе [50] описанным методом изучалась хемосорбция водорода на Си-2пО-катализаторе при различных давлениях Иг. В этом случае через реактор пропускали смесь водорода с гелием с парциальным давлением водорода от 45 до 75 ММ рт. ст. В поток периодически вводили небольшую порцию дейтерия. В [50] приведены изотермы адсорбции водорода на Си-2пО при температурах 200 и 250° С. Результаты, полученные при других температурах, показывают, что изотермы практически не зависят от температуры. Из данных следует, что при Рн2>45 мж рт. ст. поверхность катализатора близка к насыщению. Однако небольшое увеличение П с давлением водорода заставляет предположить, что и в этих условиях имеются места, еще не занятые адсорбатом. Исходя из количества адсорбированного водорода, определенного по изотерме, и величины суммарной поверхности катализатора (32,9 м 1г), было рассчитано число адсорбционных центров, приходящееся на 1 см поверхности, которое составило 1,5-10 см . При этом было сделано предположение, что каждый центр поглощает 1 атом водорода. Поскольку обычно считают, что на 1 см поверхности окисного катализатора имеется около 10 адсорбционных мест, то этот расчет показывает, что предположение о полном покрытии поверхностн катализатора водородом правдоподобно. В [50] приведена зависимость скорости адсорбции (десорбции), вычисленне-й описанным выше методом, от давления водорода, из которой следует, что скорость пропорциональна давлению водорода в степени 0,6. Такой рост скорости адсорбции (десорбции) с парциальным давлением водорода трудно объяснять [c.156]

Не останавливаясь на многих методах, которые могут быть с большим или меньшим успехом применены для этих целей, укажем на то, что между механическими свойствами угля и особенностями его структуры, определяемыми физико-химическими методами, существует определенная зависимость. Например, степень набухания угля в метиловом спирте находится в непосредственной связи с модулем упругости. На основании тер модинамиче1ского уравнения было вычислено значение поверхностного давления при адсорбции образцами углей паров метилового спирта. Кроме того, определялось линейное расширение при адсорбции. На этой основе определялась константа, характеризующая упругие свойства угля, и найдена связь между модулем Е и линейным расширением. Оказалось, что модуль упругости, полученный расчетным путем и определенный механически, выражался величинами одного и того же порядка [7]. [c.247]

Сравнивая уравнения (2.28) и (2.30), приходим к выводу, что величину A = io—I можно рассматривать как двумерное давление при <7 = onst. Поэтому, если известно уравнение состояния, дающее зависимость Ag от 0, то с его помощью из уравнения (2.30) можно получить изотерму адсорбции, связывающую состав поверхностного слоя с активностью адсорбата в растворе при = onst. [c.56]

В соответстнии с уравнением Гиббса, постоянству двухмерного давления в процессе конденсацин при изменяющемся значении адсорбции отвечает постоянное значение химического потенциала вещества, — аналогично тому, как при объемной конденсации химический потенциал не зависит от соотношения количеств жидкости и пара. Следовательно, для растворимых ПАВ, способных к конденсации в поверхностном слое, процесс поверхностной конденсации должен осуществляться при некотором постоянном значении объемной концентрации Ск, т. е. конденсация проявляется в скачкообразном изменении адсорбции от некоторой величины Гк=1/5кКа до значения, приблизительно равного предельной адсорбции Гтат. Вид зависимости адсорбции от концентрации в этом случае представлен на рнс. II— 25 ломаными кривыми 3 и 4. [c.71]

Величины 2<з И) и 2а(оо) представляют собой натяжения тонкой и толстой пленок, соответственно. Формула (3.3.44) легко обобщается на случай несимметричной пленки, после чего она совпадает с формулой (3.3.29), получившейся при рассмотрении адгезии фаз через пленку. Формула (3.3.44) более универсальна, чем (3.3.43), так как не связана с предполагавшейся одно-компонентностью фазы, образующей пленку. В то же время адсорбция более доступна экспериментальному определению (по адсорбции в тонких порах) и теоретическому вычислению на основе нетермодинамических (модельных) методов, чем натяжение тонкой пленки. Обе формулы (3.3.43) и (3.3.44) находят применение для получения конкретной зависимости энергии расклинивающего давления пленок, которая чаще именуется энергией взаимодействия плоских поверхностей (тел). Для этого необходимы данные о строении поверхностного слоя в разных случаях. [c.577]

Рассмотрим теперь, происходит ли реакция обмена этих реагентов. Обычно для установления зависимости степени заполнения поверхности каким-либо реагентом от его парциального давления в газовой фазе [80] использовалось уравнение Ленгмюра, причем предполагалось, что скорости удаления адсорбированных реагентов с поверхности в результате реакции малы по сравнению с их скоростями адсорбции и десорбции. Применение меченых атомов позволяет проверить это предположение. Путем обработки данных о состоянии динамического равновесия, упомянутого выще, были определены относительные поверхностные концентрации С2Н2, 2HD и 2D2 типичные величины, которые в каждом случае представляют среднее из значений, полученных при изменяемых в щироких пределах экспериментальных условиях, даны в табл. 25. Следовательно, если происходит десорбция, то [c.417]

Хюттиг и Херман о использовали соотношение между давлением пара и диаметром капилляров, выведенное Кубелькой при изучении процесса дегидрации псевдоморфоз метакаолина (см. D. II, 14 и ниже). Таким образом, они объяснили явление адсорбции пара метанола на этих высоко дисперсных системах кремнезема и глинозема зависимостью от температуры во время предшествующей термической обработки. Кубелька и Прошка использовали аналогичный эффект переохлаждения расплавов в капиллярах геля кремнекислоты определенных диаметров и в качестве метода измерения поверхностного натяжения кристаллической фазы на ее границе с расплавом. На основе уравнения Томсона и снижения точки плавления благодаря влиянию капиллярного натяжения можно оценить степень переохлаждения, которая определяется тепловыми или, более точно, калориметрическими опытами. Величину osf можно вычислить, например, для воды и бензина. [c.289]

Однако действие промотеров не ограничивается одним влия- нием на величину кристаллов каталитического железа. Как указы- валось выше, добавка основного окисла, как например окиси калия, к катализатору, уже промотированному окисью алюминия, значительно повышает его активность при высоком давлении, не изменяя его активности при низком. Такое действие промотера может быть только результатом его влияния ia самую кинетику поверхностных реакций, которая в его присутствии меняется таким обрезом, что возникает более резкая зависимость скорости реакции от давления азота и водорода. Весьма верттно, что одна из функций промотера заключается в Повышении скорости активированной адсорбции азота катализатором она аналогична действию окиси хрома на скорость активированной адсорбции водорода закисью марганцу, повышающейся при промотировании ее добавкою Сг.О., почти в 700 раз. [c.160]