Измерение адсорбированного количества растворенных веществ

Для изучения физико-химических характеристик водных сред разработана методика определения адсорбции из водных растворов [88, 89], позволяющая измерять величину адсорбции на сплошной поверхности металла. Методика состоит в следующем. Поверхность стали вводится в соприкосновение с водным раствором ПАВ известной концентрации и выдерживается при постоянной температуре до наступления равновесной адсорбции. Затем определяется концентрация ПАВ в объеме жидкости после адсорбции и рассчитывается количество адсорбировавшегося вещества на единице поверхности металла. Разница концентраций раствора до и после адсорбции определяется по оптической плотности раствора в ультрафиолетовой области спектра при помощи кварцевого спектрофотометра СФ-4. Величина этой разницы, достаточная для измерения адсорбции с относительной ошибкой не более 10—15%, обеспечивается выбором формы и размеров металлического сосуда, стенки которого являются адсорбирующей поверхностью. На рис. 8 [c.26]

Следует различать два вида адсорбции физическую адсорбцию и химическую адсорбцию (хемосорбцию). Оба эти вида адсорбции нельзя резко отделить друг от друга, так как они взаимосвязаны. Адсорбционные процессы можно охарактеризовать путем определения изотерм адсорбции. Под изотермой адсорбции понимают зависимость количества адсорбированного вещества от давления газа или пара (или от концентрации растворенного вещества при адсорбции из раствора) при постоянной температуре. Существование процесса адсорбции можно доказать экспериментально, определяя, например, убыль объема газовой фазы над поверхностью твердого тела волюмометрическим методом или увеличение массы адсорбирующего вещества — с помощью взвешивания. В последнее время все большее значение приобретают измерения проводимости. [c.265]

Кроме адсорбции криптона, на двух образцах полистирола и двух образцах полифенилсилоксана (приготовленных из 4- и 10%-ных растворов) была дополнительно исследована адсорбция паров воды и н-гексана. Измерения проводились при 25° в вакуумной адсорбционной установке с пружинным и весами. Несмотря на высокую 5уд аэрогелей, вода практически ими не адсорбировалась (образцы не поглощали воду в заметных на пружинных весах количествах даже при давлениях пара, близких к давлению насыщенного пара воды). н-Гексан, напротив, сорбировался весьма интенсивно, что видно из рис. 4 и 5. В отличие от полностью обратимой низкотемпературной адсорбции криптона, адсорбция н-гексана, особенно на полистироле, характеризуется необратимостью (рис. 5). Необратимость сорбции гексана связана, вероятно, с тем, что при комнатной температуре он не только адсорбируется на поверхности скелета аэрогелей, но и проникает внутрь него и прочно удерживается в пространстве между макромолекулами полимера. В случае полифенилсилоксана, обладающего более жестким скелетом, адсорбционное равновесие устанавливалось быстро, за 2—3 часа, а скорость объемной сорбции была мала даже при высоких величинах относительного давления пара гексана. В случае же полистирола, обладающего более эластичным скелетом, чем полифенилсилоксан, объемная сорбция гексана протекала с заметной скоростью уже при малых Р/р и сорбционное равновесие не устанавливалось даже за 14—15 часов. Из полученных данных можно сделать вывод о преобладающей роли объемной сорбции гексана аэрогелем полистирола, в то время как при сорбции гексана полифенилсилоксаном в основном имеет место лишь адсорбция на поверхности скелета аэрогеля. Подобные исследования могут служить тонким методом для определения взаимодействия между аэрогелем и парами адсорбируемого вещества. [c.618]

Первые исследователи полагали, что минимум адсорбции приходится на п. и. 3., что равносильно предположению об отсутствии специфической адсорбции. Количество адсорбированного вещества было найдено путем измерения концентрации ионов в растворе после введения адсорбирующего электрода и при переменной поляризации этого электрода. Проскурнин и Фрумкин [259] и Веселовский [212] измерили адсорбцию ионов Ag+ на серебре, определяя концентрацию ионов Ag+ в растворе по потенциалу серебряного [c.224]

Экспериментальное измерение адсорбции. Прямой путь измерения адсорбции заключается в измерении объёма газа ил (в случае растворов) количества растворённого вещества, исчезнувших из газа или раствора при соприкосновении с поверхностью , твердого адсорбента. Этот метод связан с ошибками, свойственными всем измерениям, при которых малая искомая величина является разностью двух больших измеряемых величин именно с целью уменьшения этих ошибок большая часть всех измерений адсорбции была выполнена на пористых телах, адсорбирующих сравнительно большие объёмы. Это, в свою очередь, имеет тот недостаток, что интерпретация результатов здесь затруднена, поскольку такие тела имеют поверхности самых разнообразных типов и поры самых различных размеров — вплоть до капилляров в 2 — 3 молекулярных диаметра в поперечнике, как в случае угля. К числу наиболее распространённых адсорбентов принадлежат уголь, неорганические коллоиды вроде силикагеля, окиси хр-ма и других окислов, высокодисперсные металлы, восстановленные из своих окислов и прочих соединений, и силикаты. [c.341]

При использовании платинированных электродов, однако, следует учитывать и ряд их существенных недостатков. Мелкораздробленная платина обладает высокой адсорбционной и каталитической активностью, может вызывать нежелательные побочные реакции в растворе, а также адсорбировать из раствора заметные количества растворенного вещества, изменяя его концентрацию. Часть поверхности электрода нередко отравляется и, т ким образом, не участвует в процессе переноса тока. Это в значительной степени влияет на точность и воспроизводимость результатов измерений. Этот недостаток проявляется при измерениях в тонкодисперсных суспензиях пигментов, например в двуокиси титана. Применение платинированных платиновых электродов в этих случаях недопустимо, так как необратимое включение частиц пиг- [c.72]

Как правило, после разделения вещества прочно адсорбированы силикагелем и их можно экстрагировать только достаточно большими количествами растворителей. В очень редких случаях вещество удается извлечь полностью. Кроме того, при элюировании в раствор всегда попадает какая-то часть силикагеля, что вызывает рассеяние света при проведении измерений. На фотоумножитель детектирующей системы попадает меньшее количество света, что приводит к кажущемуся возрастанию поглощения. Уменьшив влияние фона, можно частично устранить два указанных выше источника ошибок. Для этого одновременно измеряют поглощение исследуемого и стандартного растворов в аналогичных условиях для одной и той же ТСХ-системы, [c.175]

В заключение необходимо отметить, что измерение величин адсорбции при равновесных концентрациях сь близких к концентрации насыщения, представляет известные трудности. В данном случае для этой цели в ампулу вместо раствора вносили взвешенное количество адсорбирующегося вещества 1, затем ампулу заливали рассчитанным объемом растворителя или раствора известной концентрации. Таким способом можно произвести измерение величин адсорбции при концентрациях, сколь угодно близких к концентрации насыщенного раствора. Объем залитого раствора в этом случае можно считать равным сумме объемов растворителя (или исходного раствора) и адсорбирующегося вещества. Вносимая при этом ошибка находится обычно в пределах точности измерения адсорбции при относительно высоких концентрациях, т. е. в тех случаях, когда этот способ может быть использован. При определении величины л и и " подобных затруднений не возникает в ампуле взвешивают как адсорбент, так и компоненты 1 и 2. [c.398]

Сушествуют также методы измерения удельной поверхности катализаторов, основанные на адсорбции из жидкой фазы, например, чистого вещества или двухком-понентиого раствора. В случае применения в качестве адсорбата индивидуальной жидкости удельную поверхность вычисляют по количеству выделяющейся теплоты смачивания, а в случае адсорбции компонентов растворов— ио уменьшению концентрации наиболее сильно адсорбирующегося компонента. [c.86]

Изучая адсорбцию ди(н-октил)сульфосукцината, меченного Солли [65] получил следующие данные. Первоначальная активность поверхности 2,50 см раствора с концентрацией 0,800-10 моль/см составляла 300 имп/мин. Измерения проводились в чащечке радиусом 1,50 см, радиус трубки счетчика составлял 2,5 см, (В исследуемой системе поверхностно-активные вещества адсорбируются довольно медленно, поэтому измерение первоначальной активности проводили до того, как на поверхности адсорбируется заметное количество вещества.) Равновесная активность поверхности составляла 2000 имп/мин, а активность раствора, выпаренного в той же чашечке до тонкого слоя, равнялась 2,4-10 имп/мин. Рассчитайте поверхностный избыток в молях на квадратный сантиметр, [c.82]

В работах [2—9 изучались адсорбция спиртов и кислот гомологического ряда на пористых адсорбентах, сили агелях и алюмогелях, а также на активных углях. В результате этих исследований было установлено, что предельно адсорбированное количество с ростом углеводород,ного радикала падает, а предельно адсорбционный объем в случае достаточно крупнопористых адсорбентов остается постоянным [6—9 . Это положение было обобщено авторами [4, 6— 9] как правило постоянства предельного адсорбированного объема. Наблюдавшееся падение адсорбции в гомологическом ряду объяснялось либо изменением растворимости членов гомологического ряда, т. е. свя-вывалось с объемными взаимодействиями в растворах [2], либо влиянием пористой структуры адсорбента, когда вместо образования правильно ориентированных слоев предполагалось плотное заполнение пор молекулами адсорбирующегося вещества [4,6— 10]. В случае непористых гидрофильных адсорбентов, по мнению авторов [3, 6, 9]. можно было -ожидать, что предельно адсорбированное количество спиртов и кислот гомологического ряда постоянно, поскольку взаимодействие адсорбированных молекул с поверхностью в этом случае осуществляется за счет полярных групп, а углеводородные радикалы обращены к раствору. Эта точка зрения не получила экспериментального подтверждения. Проведенные в работе [11] измерения адсорбции неограниченно растворимых спиртов и кислот из водных растворов иепористой сажей показывают, что предел адсорбции растёт с увеличением числа атомов углерода в моле-куле. В противоположность этому в работе [12 были получены близкие величины предела адсорбции этилового и пропилового спирта из водных растворов на саже. [c.114]

Образующееся при хемосорбции метана органическое вещество лишь в очень небольшой степени может быть удалено с поверхности электрода при катодной поляризации. Суммарное количество Qm и водорода, который может адсорбироваться на электроде в присутствии метана при = О, приблизительно равно количеству водорода, адсорбированному па электроде при Фг = О в растворе фона. Это означает, что при окислении хемо-сорбировапный метан отдает один электрон на каждый занимаемый им атом платины. Адсорбция метана преимущественно происходит на центрах с высокой энергией связи Pt — Надд. По данным Нидраха [36], хемосорбированный метан в заметной степени удаляется при катодном восстановлении. Это различие с приведенными выше данными, возможно, объясняется особенностями структуры и активности платино-тефлоновых диффузионных электродов, на которых проведены измерения Нидраха. [c.193]

Как будет рассмотрено ниже, частичная несовместимость фракций различной молекулярной массы приводит к образованию молекулярных агрегатов, которые могут независимо адсорбироваться на поверхности [19]. Очень важным моментом, связанным с адсорбцией иэ растворов полидисперсных полимеров, является зависимость адсорбции от отношения поверхности адсорбента к объему З/У, что противоречит самой сути изотермы адсорбции, которая должна связывать два фактора интенсивности (т.е. между концентрацией на поверхности и в растворе) и быть независимой от фактора интенсивности. Это может быть объяснено следующим образом [13]. Если при данном количестве полимера площадь поверхности мала, то на поверхности могут разместиться только макромолекулы с очень большой молекулярной массой, и количество полимера, адсорбированного на единице поверхности окажется очень большим. В том случае, когда при данном объеме доступна большая поверхность, то на ней смогут разместиться уже и молекулы меньшего размера, вследствие чего средняя молекулярная масса адсорбата, а следовательно, и количество вещества, адсорбированного на единице поверхности, понизится. Изотермы адсорбции при низких отношениях 8/У лежат выше изотерм при высоких значениях З/У. Вследствие этого, результаты измерений адсорбции на макроскопических плоских поверхностях раздела могут не совпадать с результатами для высокодисперсных адсорбентов. Скейлинговы представления об адсорбции были развиты Де Женом [56—59] на основе теории Скейлинга для двух режимов адсорбции — из разбавленного и полуразбавленного раствора. Исходя из представления о том, что цепь слегка прилегает к поверхности и имеет большие петли, отходящие от поверхности в среднем на расстояние О, для разбавленного раствора теория дает следующее соотношение для толщины слоя О, образуемого при [c.28]

Существует еще одна группа факторов, которым до недавнего времени не уделяли должного внимания. Эти факторы следуют из фундаментальной теории поверхностных явлений по Гиббсу. Согласно этой теории, самопроизвольное снижение избыточной энергии поверхности вещества возможно не только за счет концентрирования компонентов внешней среды (физадсорбция) или взаимодействия с этими компонентами (хемосорбция), но и за счет явления, называемого сегрегацией — самопроизвольного концентрирования на межфазной поверхности компонентов, растворенных в объеме твердой фазы данной частицы. Условие такого самопроизвольного концентрирования — снижение избыточной поверхностной энергии частицы (упрощенную теорию, позволяющую делать оценки во многих конкретных ситуациях, см. в [52, 53]). Явление такой адсорбции изнутри часто наблюдают в Оже-спектрометрии на стадии термовакуумной тренировки сплавов и твердых растворов перед измерениями [2, 54]. Так, по Захтлеру с соавт. [52, 54], поверхность стехиомет-рического соединения Р1з8п обогащена оловом, СизАи — золотом, а сплава А -Рс1 — серебром. Явления сегрегации характерны не только для сплавов известного состава, по тем же причинам в ходе интенсивной термической тренировки образца в приповерхностном слое металла могу г концентрироваться (адсорбироваться) и все микропримеси, снижающие свободную поверхностную энергию. Например, поверхность частиц Р1 или Р(1 может самопроизвольно обогащаться металлами I и II групп, а также РЬ, Си, Сг, растворенными в их объеме в ничтожно малых количествах, поверхность Ки, ЯЬ или Мо — теми же металлами, а также Р1 и Рс1, поверхность золота может обогащаться серебром и т.д. [2]. Используемая [c.106]

При циркуляционном методе измерения накопившаяся в барбаторе эманация равномерно распределяется между водой и воздухом, находящимся во всей системе. Коэффициент распределения эманации может весьма сильно зависеть от характера раствора. При наших измерениях жидкость в барбаторах часто была не гомогенной. Даже после фильтрования в ней иногда сохранялась тонкая пленка нефти. Между тем известно, что в нефти энамация растворима во много раз лучше, чем в чистой воде. Иногда в воде после продувания появлялись взвеси и осадки органических веществ, которые могли бы адсорбировать радий или эманацию и тем самым искажать результаты. Наконец, исследуемые воды были сильно минерализованы, что влияло на коэффициент распределения эманации между раствором и воздухом. Для того чтобы элиминировать все эти источники ошибок, мы первоначально решили, по предложению В. Г. Хлопина [ ], после промера собственной радиоактивности воды прибавлять к ней определенный эталон радия, растворенный в минимальном количестве воды. Затем, определяя суммарную активность, можно непосредственно сравнивать собственную активность воды с активностью, эталона, промеренного таким образом в тех же условиях, как и исследуемая вода. [c.302]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология