Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Поверхность адсорбента неоднородная

    Адсорбат оказывает заметное влияние на поверхность адсорбента неоднородность и дефекты поверхности обратимо перераспределяются, в частности под влиянием адсорбированных молекул изменяется энергия центров адсорбции. С другой стороны, под воздействием адсорбента меняются энтропия и внутренняя энергия адсорбированных молекул. Известно также, что несколько первых слоев кристаллической поверхности твердого тела имеют искаженную структуру. В присутствии адсорбата степень нарушения структуры поверхностного слоя меняется, причем этот процесс не обязательно сопровождается массовым переносом атомов твердого тела. [c.183]


    Таким образом, опыт показывает, что во многих случаях реальная поверхность адсорбента неоднородна и различные ее участки обладают разным адсорбционным потенциалом. [c.334]

    Поверхность адсорбента неоднородна на некоторых ее участках (активных центрах) энергия взаимодействия молекул газа с адсорбентом значительно больше, чем на других. Активные центры в энергетическом отношении одинаковы. [c.39]

    Уравнение Лэнгмюра можно легко вывести и понять, поэтому оно широко применяется для интерпретации данных по адсорбции. Однако уравнение Лэнгмюра неудовлетворительно истолковывает данные по физической адсорбции. Например, было найдено, что при кажущемся насыщении поверхности адсорбированным веществом был покрыт только малый процент общей площади адсорбента. Кроме того, предельная адсорбция не остается постоянной, но увеличивается с понижением температуры. Оба отклонения от теории Лэнгмюра являются результатом неоднородной поверхности, которая характеризуется наличием неодинаковых адсорбционных центров, обладающих различным сродством к адсорбируемому веществу. В настоящее время полагают, что большинство поверхностей адсорбентов неоднородно. [c.641]

    Наблюдаемые отклонения от изотермы Лангмюра можно объяснить как неоднородностью поверхности, так и взаимодействием молекул, вызывающим уменьшение теплоты адсорбции с увеличением степени заполнения поверхности адсорбента. [c.278]

    Анализируя обе рассмотренные модели адсорбции, необходимо заметить, что для каждой изотермы а р) можно привести определенную функцию распределения теплоты адсорбции, однако они не могут быть обоснованы теорией твердого тела. Недостаточно ясен также физический смысл функции Д (а). Поэтому особенно важно найти точные экспериментальные методы исследования взаимодействия молекул в хемосорбционном слое и состояния поверхности адсорбентов. Существенное значение в связи с этим имеют изотопные методы, позволяющие отличить энергетическую неоднородность поверхности и взаимодействие хемосорбированных молекул. [c.278]

    В случае газо-адсорбционной хроматографии обычно пользуются не концентрацией с данного компонента в объеме адсорбционного слоя, а количеством адсорбированного вещества на единицу массы адсорбента а или на единицу его поверхности а=а/з (з—удельная поверхность, см. стр. 439—441). Это вызывается, во-первых, тем, что в адсорбционных опытах непосредственно измеряется не концентрация с , а адсорбированное количество а и, во-вторых, тем, что для адсорбционных слоев на неоднородных поверхностях величина для разных частей поверхности не постоянна. Поскольку мы ограничиваемся здесь областью применения изотермы адсорбции Генри и поскольку мы можем рассматривать величину Сд как среднюю для единицы массы или единицы поверхности адсорбента, то (см. стр. 440) [c.560]


    Поверхность адсорбента (катализатора) может быть неоднородной, на ней могут быть трещины, дефекты кристаллической решетки. Неоднородность структуры поверхности может обусловить энергетическую неоднородность катализатора. Поэтому различают адсорбенты и катализаторы с энергетически однородной и энергетически неоднородной поверхностью. На энергетически неоднородной поверхности переход физически адсорбированной молекулы с одного участка поверхности на другой может быть связан с преодолением некоторого энергетического барьера (локализованная адсорбция). Физическая адсорбция на энергетически однородной поверхности является нелокализованной адсорбцией. [c.638]

    Кейер и Рогинский применили этот метод для изучения хемосорбции водорода на никеле и на окиси цинка и показали, что поверхности этих адсорбентов неоднородны [237]. Они также показали, что поверхность угля неоднородна по отношению к хемосорбции водорода [238]. [c.129]

    Уравнение Генри 1[1—3]. Поверхность обычно применяемых адсорбентов неоднородна, что усложняет теорию процесса. Поэтому для вывода общих закономерностей принимают, что поверхность однородна. Фактически такого рода адсорбенты хотя и редко, но все же существуют, например сажа, прокаленная при 3000 С. [c.97]

    Адсорбционные свойства силикагеля регулируют варьированием его пористой структуры и изменением химической природы поверхности. Расширение узких пор между глобулами, являющихся причиной геометрической неоднородности силикагеля, называется геометрическим модифицированием. Изменение химической природы поверхности адсорбента путем присоединения к ней различных химических соединений называется химическим модифицированием. [c.88]

    Уравнение Ленгмюра и сделанные в этой теории допущения не всегда согласуются с опытом. Существуют более точные уравнения изотерм адсорбции, учитывающие возможную неоднородность адсорбционных центров, взаимодействие адсорбированных молекул, пористую структуру поверхности адсорбента и другие факторы. [c.354]

    Прямое доказательство может быть получено методом дифференциального изотопного обмена. В случае собственной ( биографической ) неоднородности после адсорбции адсорбированные частицы продолжают отличаться между собой по энергиям связи с поверхностью. При наведен- п/.) ной неоднородности с заполнением меняется энергия связи всех адсорби-рованных частиц с поверхностью и энергия активации процесса адсорбции исходных частиц из раствора. Находящиеся же на поверхности адсорбента частицы в этом случае энергетически между собой не отличаются. [c.97]

    Адсорбция газов на твердых адсорбентах не только наиболее практически важный, но и наиболее сложный для теоретического описания вид сорбционных явлений. В первую очередь это связано со сложностью структуры поверхности твердых тел, с неоднородностью их геометрического строения, химического состояния, наличием примесей и т. д., а следовательно, с существенной энергетической неоднородностью поверхности. Известную сложность представляет также учет взаимодействий молекул адсорбата с совокупностью молекул адсорбента, изменение состояния адсорбата и адсорбента при адсорбции. Теплота адсорбции является важной характеристикой адсорбционного процесса. Она является мерой интенсивности адсорбционных сил — сил взаимодействия молекул адсорбата с поверхностью адсорбента и между собой. [c.210]

    Коэффициент активности у отражает влияющие на характер изме-. нения Г с ростом с межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат (действующие как вдоль поверхности адсорбента, так и перпендикулярно ей), а также влияние неоднородности поверхности. Постоянная же при данной температуре величина = при Г°7°=1, т. е. при некоторой определенной величине адсорбции Г°. При Г- О 7 1, так как при этом межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат исчезают и остаются только межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбент. [c.133]

    Статические методы измерения адсорбционных равновесий (изотерм или изостер адсорбции) обладают тем существенным преимуществом, что, используя их, можно очищать поверхность адсорбента в вакууме и как угодно долго дожидаться установления адсорбционного равновесия. Однако эти методы встречают и существенные затруднения. Во-первых, их трудно применить для изучения весьма важной области очень малых (нулевых) заполнений поверхности, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбат — адсорбат можно пренебречь. Поэтому для определения такой термодинамической характеристики межмолекулярного взаимодействия адсорбат— адсорбент, как константа Генри, приходится экстраполировать к нулевому заполнению изотермы адсорбции, измеренные при более высоких заполнениях поверхности адсорбента. Эта экстраполяция связана с рядом затруднений. При сравнительно низких температурах, при которых обычно проводятся статические измерения изотерм адсорбции, сильнее сказывается влияние неоднородности поверхности твердого тела. Во-вторых, обычными статическими методами при невысоких температурах можно изучать адсорбцию лишь небольшого количества достаточно летучих. и простых по структуре молекул веществ с небольшой молекулярной массой. В-третьих, применение статических методов, особенно при работе с труднолетучими веществами, требует высокой чистоты этих веществ, так как летучие примеси могут привести к ошиб- [c.156]


    Поверхность адсорбентов обычно неоднородна. Это связано с особенностями их строения и получения. Неоднородность поверхности адсорбента очень усложняет математические зависимости, описывающие адсорбцию. Поэтому для получения простейших закономерностей обращаются к физической адсорбции идеального газа однородной поверхностью адсорбента. К адсорбентам с практически однородной поверхностью относится сажа, прокаленная при 3000° С. При адсорбции газа на саже образуется мономолекулярный адсорбционный слой, толщина которого определяется размерами молекул адсорбата и их ориентацией на поверхности адсорбента. [c.138]

    Опыт показал, что при увеличении степени заполнения поверхности теплота адсорбции не остается постоянной, как это следует по теории Лэнгмюра, а уменьшается. Последовательный отказ от допущений теории Лэнгмюра, учет неоднородности поверхности адсорбента, взаимодействия адсорбированных молекул и возможности полимолекулярной адсорбции (более, чем в один мономолекулярный слой) привели к замене уравнения Лэнгмюра рядом уточненных уравнений. При адсорбции паров на пористой поверхности адсорбента следует учитывать дополнительные особенности этого явления, как, например, конденсацию паров, которая может происходить в капиллярных порах при меньших давлениях пара, чем на плоской поверхности. [c.274]

    При выводе уравнения Ленгмюр исходил из молекулярно-кинетических представлений, физическая сущность которых заключается в следующем. Поверхность каждого адсорбента неоднородна. Адсорбция происходит не на всей поверхности, а лишь на активных центрах этой поверхности. Число активных центров определяется числом молекул, атомов или ионов с некомпенсированными межмолекулярными, межатомными или межионными силами, за счет которых и происходит адсорбция хаотически движущихся частиц адсорбтива. Ленгмюр считал, что ненасыщенные, или некомпенсированные, силы адсорбционных центров адсорбента являются либо типичными валентными силами (в случае твердых адсорбентов с ионными и атомными решетками), либо особыми межмолекулярными силами (в случае жидких и твердых адсорбентов молекулярного строения), которые он также отождествлял с химическими силами. [c.286]

    Ряд признаков указывает на то, что разные участки поверхности твердого адсорбента неоднородны по своим адсорбционным свойствам. Так, установлено, что предел адсорбции достигается ранее, чем это соответствует покрытию поверхности твердого адсорбента молекулами адсорбтива даже в один ряд. Это говорит о том, что на поверхности адсорбента имеются места, не участвующие в процессе адсорбции. Молекулы адсорбтива поглощаются лишь по отдельным точкам поверхности адсорбента. Эти точки носят название активных центров катализатора. [c.141]

    Уравнение Фрейндлиха. Представления, развитые И. Ленгмюром, в значительной степени идеализируют и упрощают действительную картину адсорбции. На самом деле поверхность большинства адсорбентов неоднородна, между адсорбированными частицами имеет место взаимодействие, и адсорбция часто не ограничивается образованием мономолекулярного слоя. В этом случае уравнение изотермы адсорбции усложняется. Г. Фрейндлих предположил, что масса адсорбированного газа или растворенного вещества, приходящаяся на Г единицу массы адсорбента, должна [c.272]

    Киселев и Щербакова (1962) использовали свой обширный опыт по химическому и геометрическому модифицированию поверхности адсорбентов для приготовления стеклянных капилляров. Авторы связали наиболее активные центры химически неоднородной поверхности слабо адсорбирующими группами. Были получены почти прямолинейные изотермы [c.327]

    Модифицирование неоднородной поверхности адсорбента нанесением небольшого количества органического вещества, адсорбирующегося в первую очередь на наиболее неоднородных местах поверхности, или плотного монослоя, покрывающего всю поверхность адсорбента-носителя, снижает потенциал адсорбционных сил особенно на наиболее неоднородных участках поверхности адсорбента-носителя и делает поэтому модифицированную таким образом поверхность более однородной. И хотя модифицирующие слои часто физически неоднородны, они могут вести себя как практически однородные по отношению к адсорбции достаточно крупных молекул 18, 43]. Модифицирование поверхности твердого тела плотными монослоями молекул или макромолекул, содержащих соответствующие функциональные группы, приводит к увеличению адсорбции молекул, способных к специфическому межмолекулярному взаимодействию с этими группами [18, 36, 43]. [c.21]

    В развитии науки об адсорбции можно выделить два основных этапа. К начальному этапу относится накопление и эмпирическая обработка экспериментальных данных, полученных на адсорбентах с неопределенным химическим составом поверхности и неоднородной пористостью, таких как активированные угли, получавшиеся из природных органических материалов, и многие ксерогели. На этом начальном этапе экспериментальные данные обрабатывались с помощью различных эмпирических уравнений изотермы адсорбции (от уравнения Фрейндлиха [107] до уравнения Дубинина и сотр. [108—110]). Эмпирическое описание экспериментальных данных оставляет однако неясным вопрос о физическом смысле констант, входящих в эти уравнения [6]. Остаются неясными также и вопросы о том, применимы ли эти уравнения только к адсорбции в микропорах или и к адсорбции на поверхностях макропористых и непористых [96, 111, 112] адсорбентов, а также вопросы об интервале заполнений, для описания которых эти уравнения оказываются пригодными или непригодными. Чисто эмпирические уравнения не отвечают на вопросы, связанные с природой адсорбции. Остается неясным, почему один адсорбент адсорбирует одно вещество сильнее, чем другое, а другой адсорбент, наоборот, адсорбирует это вещество слабее, чем другой Как это связано качественно и количественно с химией поверхности и структурой остова адсорбента и со строением молекул адсорбата Почему в одних случаях изотермы имеют, а в других не имеют точки перегиба или разрывы На такие вопросы может дать ответ только молекулярная теория адсорбции. [c.31]

    Разработка способов учета неоднородности поверхности адсорбентов и вывод соответствующих статистических уравнений. [c.34]

    Благодаря различиям в геометрической неоднородности поверхности разных саж и наличию на ней активных функциональных групп величины адсорбции на единице поверхности адсорбента и формы [c.44]

    Адсорбенты с нанесенными на поверхность модифицирующими слоями. Помимо прямого синтеза или термической обработки адсорбентов для получения близкой к однородной поверхности возможен и другой путь — адсорбционное или химическое модифицирование неоднородной поверхности адсорбента-носителя. Обычно такое модифицирование приводит к уменьшению энергии адсорбции вследствие экранирования адсорбента-носителя. Поэтому для применений, например в газовой хроматографии, удельная поверхность адсорбента-носителя должна быть достаточно велика. [c.76]

    Помимо нанесения модифицирующих поверхность плотных слоев адсорбированных веществ уменьшить неоднородность поверхности адсорбента можно нанесением значительно меньших количеств (несколько % от количества, нужного для заполнения плотного монослоя) таких сильно адсорбирующихся веществ, которые сами слабо адсорбируют молекулы газов и паров других веществ. Эти пред-адсорбированные вещества экранируют наиболее неоднородные части поверхности данного адсорбента. Так можно улучшить однородность поверхности гранул из графитированных саж нанесением на эти сажи небольших количеств полимера [387]. Благодаря тому что энергия взаимодействия адсорбирующихся молекул с поверхностью таких добавок значительно ниже энергии взаимодействия с поверхностью собственно графитированной сажи, адсорбция на таком адсорбенте происходит в основном на оставшейся свободной наиболее однородной части поверхности сажи. [c.80]

    Гранулы адсорбентов, обычно используемые в экспериментальных исследованиях, представляют агрегаты или сростки частиц твердого тела. На поверхности таких адсорбентов неизбежно остаются геометрически и химически неоднородные участки. Относительное число и влияние этих неоднородных участков поверхности адсорбента можно значительно снизить, но нельзя устранить совершенно. Для преодоления этих затруднений возможны следующие пути. [c.165]

    Во всех случаях применения дифференциального изотопного метода был найден положительный эффект, т. е. было показано, что поверхность адсорбентов неоднородна. Аналогичный метод был применен Дж. Каммером и П. Эмметом [411], см. также работы [1294, 1295]. [c.87]

    Таким образом, основные закономерности адсорбции на силикагелях сохраняются и на уровне микропримесей. И в этом случае, несмотря на ничтожно малое заполнение, в адсорбции принимает участие вся поверхность адсорбента. Неоднородности поверхности не наблюдается, так как изотермы линейны в широком интервале микроконцентраций. [c.73]

    Обычн > поверхность активных адсорбентов неоднородна, что связано с особенностями их получения и строения (см, стр. 503 н след.). Неоднородность поверхности сильно усложняет трактовку явления адсорбции. Поэтому для получения простейших закономерностей обращаются к однородным поверхностям. Примером адсорбента с практически однородной поверхностью является сажа, прокаленная при температуре около 3000 С поверхность ее частнц состоит в основном из базисных граней графита. [c.439]

    Однако известны случаи, когда зависимость количества адсорбированного вещества от концентрации раствора существенно отличается от изображенной на рис. 5.1. Это может быть вызвано образованием на поверхности адсорбента не моно-, а по-лимолекулярного слоя, что не предусматривается теорией Лэнгмюра, а также тем, что поверхность реальных твердых тел неоднородна, и некоторыми другими причинами. [c.96]

    Сущность и особенности физико-химических процессов распределений в газо-адсорбционной хроматографии. Непористые и пористые адсорбентьь применяемые в газовой хроматографии. Роль геометрической структуры адсорбента. Молекулярные сита. Неспецифические и специфические адсорбенты разных типов, роль химической природы поверхности адсорбента. Пористые полимеры. Вредное влияние неоднородности поверхности твердого тела и способы его ослабления. Способы улучщения разделения и достижения большей симметрии пика. Непористые адсорбенты. Пористые и макропористые адсорбенты, соотношение между удельной поверхностью и размерами пор. Химическое и адсорбционное модифицирование поверхности адсорбентов. Выбор оптимальной геометрической структуры и химии поверхности для разделения конкретных смесей. [c.297]

    Типичные зависимости интегральной и дифференциальной теплоты адсорбции от количества адсорбированного вещества представлены на рисунке 46. Прямые J (для Q) и 2 (для ) соответствуют пропорциональности (Q = ka). Как правило, такая прямая зависимость не наблюдается (она означала бы, что 5= = onst). Фактически вследствие неоднородности поверхности адсорбента адсорбция происходит сначала на наиболее активных участках поверхности с наибольшим значением дифференциальной теплоты при больших заполнениях g уменьшается это приводит к некоторому замедлению роста Q. Возможен еще и третий случай. Вследствие взаимного притяжения адсорбированных молекул уменьшаются расстояния между ними и дифференциальная теплота адсорбции повышается (кривые 3). [c.211]

    Адсорбции изотерма (159, 160)—зависимость адсорбции от давления адсорбата в газовой фазе (или от концентрации в объеме) при постоянной температуре. Для однородной поверхности адсорбента и в отсутствие взаимодействия молекул адсорбата между собой описывается уравнением Ленгмюра (160—163). Для энергетически неоднородной поверхности (168) описывается уравнением Фрейндлиха (166) или уравнением логарифмической изотермы адсорбции (166, 169). При наличии межмолекулярного взаимодействия описывается соотношениями (167, 170, 171). Начальные участки многих изотерм адсорбции описываются линейным уравнением Генри (166). Изотермы полимолекулярной адсорбции приближенно описываются уравненинем БЭТ (175). [c.307]

    Существуют различные точки зрения на природу адсорбционных сил. Одна из них (химическая теория) развивалась И. Лэнгмюром и А. Г. Гурвичем. Согласно этой теории, поверхность всякого адсорбента неоднородна. На ней имеются участки, где некомпенсированность межмолекулярных, межатомных или межионных сил выражена наиболее сильно (адсорбционные центры). Ненасыщенные или некомпенсированные силы адсорбционных центров, по мнению этих ученых, являются валентными (химическими) силами. [c.353]

    Преимущество распределительной хроматографии состоит, во-первых, в том, что жидких неподвижных фаз с различными свойствами намного больпхе, чем адсорбентов, и, во-вторых, в том, что в данном случае неподвижная фаза обладает гомогенной поверхностью, тогда как поверхность даже самых лучших адсорбентов содержит различные центры повышенной адсорбционной способности. Эта неоднородность поверхности адсорбента препятствует равномерной адсорбции или десорбции, снижая тем самым эффективность разделения колонки и, кроме того, делая почти невозможным разделение сильно адсорбируемых веществ. В случае жидкой неподвижной фазы, напротив, сильно адсорбируемые вещества могут быть разделены без труда. Так как имеются неподвижные фазы самой различной полярности, то в настоящее время хроматография может быть применена практически ко всем веществам, поскольку они в какой-то степени растворимы и летучи. Чтобы осуществить хроматографическое разделение пары веществ, достаточно иметь подходящую неподвижную фазу, в которой данные компоненты имели бы различную растворимость. [c.14]

    Таким образом, только весьма незначительная доли общей полезной поверхности адсорбентов испо-льзуется при адсорбции микроиримесей. Степень неоднородности поверхности, доля которой в общей величине поверхности также невелика [c.132]

    Получение и исследование адсорбентов с хорошо воспроизводимыми свойствами и с возможно более однородной поверхностью в последнее десятилетие приобретает все большее значение как для развития молекулярной теории адсорбции [1—34], так и для практических применений в адсорбционной хроматографии [И, 18, 20, 25, 26, 33—49]. Термодинамические адсорбционнце свойства таких адсорбентов могут быть представлены в виде характеризующих систему адсорбат — адсорбент физико-химических констант [7, 11, 21, 24, 33, 44—49]. Только такие константы, неосложненные не-воспроизводимостью строения поверхности адсорбента и влиянием сильной и неконтролируемой ее неоднородности, могут быть использованы для установления основных закономерностей проявления межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат в создаваемом адсорбентом поле межмолекулярных сил. Используя такие физико-химические константы, можно исследовать потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия при адсорбции [10, 16, 22, 50, 51], а также исследовать некоторые детали строения молекул [18, 33, 34, 40]. Кроме того, такие характеристики адсорбционных систем позволяют идентифицировать неизвестные вещества методом адсорбционной хроматографии (И, 33, 34]. [c.13]

Смотреть страницы где упоминается термин Поверхность адсорбента неоднородная: [c.385]    [c.600]    [c.113]    [c.110]    [c.284]    [c.166]   
Адсорбция, удельная поверхность, пористость (1970) -- [ c.30 , c.32 , c.248 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Поверхность адсорбента

Поверхность адсорбента поверхностях



© 2025 chem21.info Реклама на сайте