Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Поверхность адсорбента реальная

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

    В теоретических выводах изотерм адсорбции, выражающих зависимость количества адсорбированного вещества от равновесного давления присутствующего газа или от равновесной концентрации одновременно присутствующего растворенного вещества, в большинстве случаев предполагается, что теплота адсорбции имеет одно и то же значение для всей поверхности адсорбента. Подобная точка зрения, как было показано в разделе V, 12, едва ли может считаться справедливой по отношению к реальным адсорбентам. [c.109]


    В реальных процессах обладает конечной величиной, поэтому в то время как часть молекул вещества диффундирует из объема газа к поверхности адсорбента и внутрь его, остальная их часть увлекается потоком газа-носителя и переносится к новому участку твердой фазы. Это обстоятельство приводит к дополнительному размыванию вещества по слою адсорбента, т. е. к расширению хроматографической зоны и снижению концентрации вещества в максимуме. [c.24]

    Обратим особое внимание на это обстоятельство. Мы замечаем, что адсорбированные атомы в сущности включаются в квантовомеханическую систему, представляющую собой данный адсорбент, точнее образуют с его атомами единую электронно-ядерную систему. Иначе говоря, в процессе хемосорбции из исходного твердого соединения-—адсорбента — и адсорбируемого вещества образуется новое твердое соединение — продукт хемосорбции. Вместе с тем, поскольку верхнее локализованное состояние сохраняется, данное твердое соединение имеет своеобразный характер. Таким образом, существуют вполне реальные основания для выделения поверхностных химических соединений в отдельный класс твердых соединений. Однако нет не только никаких оснований — нет никакой возможности на современном уровне знаний рассматривать в качестве поверхностного соединения или адсорбированного комплекса лишь адсорбированный слой и связанные с ним атомы поверхности адсорбента. В состав поверхностного соединения несомненно входят как все адсорбированные атомы, так и все атомы адсорбента. Это новое твердое вещество, на что и указывают вышеприведенные данные квантовомеханического рассмотрения. [c.113]

    Предпосылки теории Ленгмюра обычно не выполняются на опыте. Реальные изотермы адсорбции, как правило, отличаются от изотерм Ленгмюра. Однако при теоретическом анализе реальных изотерм всегда используют развитые выше методы, но при этом учитывают те причины, которыми обусловлены наблюдаемые отклонения. Изотермы адсорбции но виду весьма разнообразны прямые, выпуклые или вогнутые кривые. Они могут иметь или не иметь предел насыщения. Они могут иметь одно или два плато — области, для которых величина адсорбции в некоторых пределах не зависит от концентрации. Адсорбция может протекать в пределах одного слоя молекул или при адсорбции могут возникать полимолекулярные слои. В этом параграфе рассмотрены только те случаи, когда адсорбция ограничена областью мономолекулярного слоя, прилегающего к поверхности адсорбента. [c.165]

    Серьезным отклонением от реальных характеристик адсорбции является и предположение об изотермичности процесса. Адсорбция может быть изотермической только при соответствующей организации теплоотвода из зоны конденсации. В иных случаях тепло, выделяемое при конденсации адсорбата и смачивании поверхности адсорбента, пойдет на нагрев обрабатываемого газа, частиц адсорбента. Однако с целью упрощения расчетов считают адсорбцию изотермическим процессом, температуру которого Т , К, находят как среднюю арифметическую между температурами обрабатываемого газа на входе и выходе адсорбера. [c.393]


    Ступенчатая изотерма является разновидностью обычных изотерм II типа они часто встречаются на практике. Существование изотерм такого типа было предсказано теоретически несколько лет назад Хиллом [119] и Хелси [10]. Хелси заключил, что ступенчатые изотермы должны получаться в том случае, когда поверхность адсорбента полностью или почти полностью энергетически однородна. Однако на практике поверхности реальных твердых тел настолько неоднородны, что дают почти непрерывную область энергий адсорбции. Ступени при этом будут сглаживаться, и будут получаться непрерывные плавные изотермы. [c.128]

    Целесообразно выделение одного признака, могущего наиболее полно, качественно и количественно характеризовать широкий диапазон свойств и параметров текстуры сорбентов. Именно такой рациональной классификацией по одному главному признаку (по размеру пор) и является предложенная Дубининым. Следующими по важности признаками, по моему мнению, являются характер распределения размеров пор или частиц и знак кривизны поверхности. Безусловно, реальные адсорбенты не могут быть представлены одним каким-либо типом в чистом виде. Однако нет надобности вводить в каждый классификационный признак дополнительный тип смешанной структуры. При характеристике адсорбента достаточно указывать преобладающий тип и, если возможно, доли представительства других типов. Нежелательно также классифицировать адсорбенты по форме пор. [c.55]

    Использование метода Гиббса для конкретных числовых расчетов величины адсорбции требует обоснования выбора положения разделяющей поверхности в реальной системе. Этот выбор определяется, однако, уже не термодинамическими методами, а экспериментальными данными о толщине и структуре адсорбционных слоев в конкретных системах и на квантовомеханических расчетах, характеризующих интенсивность уменьшения энергии взаимодействия молекул с поверхностью адсорбента при увеличении расстояния этих молекул от границы раздела фаз. [c.101]

    Условно все сорбенты можно разделить на три класса. Так, имеются непористые материалы (стекло, кварц и др.), не проницаемые для сорбированных молекул. В этих материалах молекулы находятся в тесном контакте их молекулярные поля сливаются, поэтому любая поверхность, конгруэнтная поверхности адсорбента, будет иметь одинаковый адсорбционный потенциал, снижающийся по мере увеличения расстояния между ними. Предполагается, что поверхностный слой не имеет специфических центров сорбции, хотя это предположение в реальных телах редко выполняется. К таким сорбентам применимы теории Ленгмюра и БЭТ. На поверхности этих сорбентов образуются слои адсорбированной воды с особыми свойствами [81. Возможна упорядоченность их структуры. Следует также учитывать то обстоятельство, что структура воды подобна структуре кварца. Структура воды стабилизируется молекулярным полем сорбента. Так как все сорбированное вещество локализовано в тонком слое на поверхности адсорбента, то можно четко выделить фазу адсорбированного вещества. [c.66]

    B, П. Лебедев, отвечая на критическую часть доклада А. А. Баландина, остановился а применимости закона Пуассона для расчета распределения активной фазы на поверхности адсорбента и отметил, что, существование ионных ансамблей Может быть понято при учете одновременной адсорбции каталитически неактивных противоионов. Остановившись на докладе Ф. Ф. Волькенштейна, В. П. Лебедев указал, что,, по его мнению, основным недостатком является рассмотрение идеаль--ных, а не реальных кристаллических систем, поскольку опыт указывает-на каталитическую инертность идеального кристалла. [c.79]

    Итак, задача по определению удельной поверхности микропористых адсорбентов, имеющих строго заданный размер пор, сводится к нахождению их сорбционного объема и боковой поверхности молекул, диаметр которых для многих адсорбатов известен [36—38]. При этом не излишне напомнить, что длина (высота) молекулы, определенная из объема, занимаемого ею в жидкости при нормальных условиях,— величина, не идентичная ее реальным размерам. Дело в том, что молекулы в жидкости вследствие наличия определенной квазикристаллической структуры занимают объем, как правило, превыш-ающий их геометрические размеры. Поэтому значение I должно быть рассчитано из структуры молекулы, тем более что адсорбат в объеме микропор не представляет отдельной фазы, обладающей объемно-жидкостными свойствами. Отличительной особенностью боковой поверхности молекулы от ее посадочной площадки является независимость ее размеров от химической природы поверхности адсорбента и температуры, т. е. — стабильный параметр. [c.244]

    Независимо от физической "природы сил взаимодействия частиц в хемосорбционном слое для однородной поверхности адсорбента теплоту адсорбции, зависящую от 0, можно условно разделить на две составляющие постоянную теплоту хемосорбции Я.о, как бы описывающую взаимодействие изолированной молекулы с адсорбентом (т. е. Я(0) при 0—>-0) и энергию отталкивания и г), зависящую от расстояния г между частицами в хемосорбционном слое. Таким образом, реальная величина Я(0) может быть записана через Яо и А ю в виде [c.28]


    Н. И. Кобозев предложил схему, пользуясь которой можно найти необходимый закон распределения. Пусть поверхность носителя допускает при формировании слоя металла свободную миграцию частиц только на ограниченных площадях — областях миграции. Это могут быть как реальные ячейки, например грани элементарных кристаллов, так и области носителя, прилегающие к центрам адсорбции, с повышенным адсорбционным потенциалом, т. е. области, характерные для энергетически неоднородной поверхности с двумя группами центров. Пусть число таких областей миграции, или центров необратимой адсорбции, на единицу поверхности адсорбента равно L. [c.100]

    В имеющихся к настоящему времени работах (см. обзоры [2, 4]) расчеты энтропии основываются лишь на довольно произвольных предположениях о характере движений молекул на поверхности и о возможных частотах колебаний и вращений адсорбированных молекул относительно поверхности адсорбента. Подразделение реальных случаев молекулярной адсорбции на нелокализованную и локализованную также не строго. В спектральных работах по исследованию молекул в адсорбированном состоянии задача получения данных, необходимых для расчета термодинамических функций адсорбированных веществ, за очень редким исключением, вообще не ставилась. Для исследования термодинамики адсорбции в этих работах могут быть найдены поэтому лишь весьма неполные данные и лишь для весьма ограниченного числа молекул и адсорбентов. Так, решению вопроса о степени локализации адсорбированных молекул могут помочь рассмотренные ранее спектральные критерии вида и прочности адсорбционной связи. Малые возмущения поверхностных гидроксильных групп (см. главу V) соответствуют слабой неспецифической и, вероятно, нелокализованной адсорбции. Сильные возмущения, вызываемые специфической адсорбцией с образованием, например, прочной водородной связи или химическими реакциями замещения поверхностных гидроксильных Групп на органические и элементоорганические соединения, служат указанием на прочную локализацию молекул этих соединений на поверхности адсорбента. [c.420]

    Хорошо известно, что лишь немногие адсорбенты обладают однородной поверхностью. Реальные поверхности, как правило, являются гетерогенными Влияние неоднородности поверхности часто превосходит роль межмолекулярных взаимодействий в поверхностной фазе. Поэтому важной проблемой является определение энергетической гетерогенности адсорбентов из экспериментальных изотерм адсорбции. Для описания гетерогенности адсорбентов большинство авторов использует функцию распределения энергии адсорбции Р Щ, где V — энергия адсорбции. Функция Р (Ц) не содержит информации о топографии распределения адсорбционных центров. Она дает только информацию об общей гетерогенности поверхности адсорбента. [c.80]

    Реальные условия эксперимента при исследовании. кинетики хорошо адсорбирующихся газов из постоянного объема на последних стадиях соответствуют процессу выравнивания концентрации адсорбата по сечению зерна. Из-за скоротечности первой стадии процесса (поглощение газа) и заметного влияния площади внешней поверхности адсорбента на начальную скорость адсорбции на этой стадии определение коэффициентов диффузии при адсорбции из постоянного объема может привести к большим погрешностям, особенно на конечной стадии адсорбционного процесса. [c.58]

    Изотерма адсорбции может быть, например, вогнутой или 5-образной. Это может быть вызвано образованием на поверхности адсорбента не моно-, а поли-молекулярного слоя, что не предусматривается теорией Лэнгмюра, а также тем, что поверхность реальных твердых тел неоднородна, и другими причинами. Несмотря на некоторые существенные ограничения, применимость уравнений (17.1) и (17.2) в теории хроматографических процессов остается довольно щирокой. [c.318]

    Ориентация молекул (или ионов), адсорбированных поверхностью углеродных частиц из водного раствора, определяется двумя противоположно действующими факторами. Энергия взаимодействия молекул и ионов ПАВ с атомами углерода на поверхности адсорбента, т. е, энергия дисперсионного взаимодействия, тем больше, чем большее число атомов молекулы находится в непосредственном контакте с атомами поверхности. Это прежде всего относится к углеродным атомам углеводородных радикалов ионов ПАВ. Если бы не существовало противоположно направленных сил, минимум свободной энергии системы (т. е. ее равновесное состояние) достигался бы всегда при размещении адсорбированных молекул своей длинной осью параллельно поверхности раздела фаз, так как при этом наибольшее число атомов молекулы находилось бы, возможно, ближе к атомам поверхности (условие максимального дисперсионного взаимодействия между этими атомами). Ионизированные функциональные группы атомов ПАВ, однако, связаны с молекулами воды силами ион-дипольного взаимодействия (гидрофильные группы ПАВ, даже если они не ионизированы, образуют систему прочных водородных связей с водой). Энергия такого взаимодействия максимальна, разумеется, в том случае, если ионизированную группу окружает наибольшее возможное число молекул воды, т. е. при наибольшем удалении ее от поверхности гидрофобного адсорбента. Здесь наиболее энергетически выгодна ориентация адсорбированных молекул, нормальная к поверхности раздела фаз. Реальная ориентация дифильных молекул, т. е. молекул, в структуре которых имеются как гидрофобные (углеводородные), так и гидрофильные (ионизированные) полярные участки, зависит от соотношения противоположно направленных воздействий — дисперсионного притяжения и гидратации. [c.30]

    Все рассмотренные до сих пор уравнения справедливы для мономолекулярной адсорбции на адсорбенте с энергетически эквивалентными адсорбционными центрами. Однако реальные поверхности твердых тел, как правило, не обладают таким свойством. Существенным приближением к реальным условиям является рассмотрение возможных распределений адсорбщюнных центров поверхности адсорбента по энергиям. Приняв линейное распределение адсорбционных центров по энергиям (теилотам адсорбции), М. И. Темкин, используя уравнение Ленгмюра, получил следующее уравнение для средних степеней заполненпя адсорбента  [c.117]

    В реальном процессе акт адсорбции вещества, находящегося в газовой фазе, поверхностью твердого адсорбента состоит из двух стадий доставки вещества из объема газовой фазы к поверхности адсорбента и проникновения вещества с поверхности внутрь адсорбента. Первая стадия связана со скоростью диффузии вещества в газе-носителе. Эту стадию обычно называют стадией внаинедиф- [c.23]

    Удельную поверхность адсорбентов определяют на основании измерений изотерм адсорбции из растворов с последующим расчетом поверхности по методу БЭТ (так, как рекомендуется при измерении адсорбции газов). Применяя адсорбцию из растворов, следует однако иметь в виду, что в реальных условиях молекулы адсорбирующихся из раствора веществ могут покрывать далеко не всю доступную газам поверхность адсорбента, а оседать лищь на отдельных ее участках. Тогда результаты расчета поверхности по изотермам адсорбции могут оказаться преуменьшенными. В других случаях может идти полимолекулярная адсорбция. Тогда результаты расчета будут преувеличенными. [c.150]

    Вириальное уравнение в частной форме можно получить на основе модели двухмерного (мономолекулярного) адсорбционного слоя. В этом случае считается, что адсорбированные в количестве Г молекулы образуют на поверхности адсорбента двухмерный реальный газ. Для этого случая можно записать уравнение состояния такого двухмерного (мономолекулярного) слоя в форме следующего вири-ального разложения по степеням Г  [c.156]

    Таким образом, для близких к однородным поверхностей методом Росса и Оливье [11] может быть охарактеризована степень однородности поверхности адсорбента (величиной Р) и найдено значение константы Генри для однородной поверхности той же природы (для р = оо). В случае саж это означает важную для молекулярностатистической теории адсорбции возможность определения из опытов с реальными графитированными сажами значений константы Генри для адсорбции на однородной поверхности базисной грани полубесконечной решетки графита. Для всех молекул группы А [c.174]

    Использование понятия поверхности натяжения является основным моментом теории Гиббса, краеугольным камнем всей гиббсовской термодинамики искривленных поверхностей. Но, к сожалению, длительное время оно было и камнем преткновения для понимания теории Гиббса. Оно служило источником недоразумений вследствие неправильного отождествления поверхности натяжения с реальной поверхностью тела ( реальной -поверхностью является, например, граничная поверхность адсорбента). После разъясняющей работы Толмена [2] большую роль в популяризации метода Гиббса сыграла работа Кондо [3], в которой понятие поверхность натяжения вводилось простым и наглядным путем. [c.174]

    Поскольку в ближайшие годы трудно ожидать существенного прогресса в расчетах аЬ initio свойств системы адсорбируемая молекула — поверхность адсорбента, нам кажется перспективным развивать полуэмпирические методы расчета. Для этих методов характерно, что в них на основе квантовомеханического аппарата выводятся выражения для различных свойств изучаемых систем, содержащие некоторое число эмпирических параметров. При подходящей формулировке можно оценить значения этих параметров, исходя из свойств составных частей общей системы. Успехи, достигнутые в рамках этих методов при изучении некоторых свойств изолированных молекул и молекулярных ассоциатов, дают реальную надежду на их применимость и к изучению адсорбированных молекул, особенно в тех случаях, когда индивидуальность адсорбированной молекулы в определенной степени сохраняется. [c.92]

    Причинами подобных отклонений могут быть химическая и геометрическая неоднородность поверхности даже реальных непористых адсорбентов, а также ориентация многоатомных молекул на поверхности, если их форма существенно отличается от сферической. Изменение химической природы поверхности кремнеземных адсорбентов, например однороднокрупнопористого силикагеля, может быть осуществлено путем частичной замены гидроксильных групп другими радикалами, например атомами фтора. В табл. 1 приведены результаты опытов для исходного крупнопористого силикагеля СК и полученных на его основе образцов СК-1 и СК-2 с модифицированной атомами фтора поверхностью [22]. Удельные поверхности определены по методу БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота. Для всех изученных веществ уравнение (4) хорошо соответствовало экспериментальным изотермам в обычном интервале равновесных относительных давлений. Молекулярные площадки со вычислялись по формуле (9). [c.257]

    Я хотел бы сделать очень краткое заключение по другим обсуждавшимся теоретическим представлениям. Развиваемые А. В, Киселевым с сотрудниками теоретические представления, основанные на учете взаимодействий адсорбент — адсорбат и адсорбат — адсорбат, для различных типов адсорбции имеют смысл только для тех случаев, когда соблюдаются исходные положения, например, об энергетической однородности поверхности адсорбента или об идеализированной модели локализованной адсорбции. Только для таких случаев многочисленные константы (до 5—6) имеют физический смысл. При переходе к реальным адсорбентам с энергетически неоднородной поверхностью, и в особенности микропористым даже такого регулярного строения, как цеолиты, все эти расчеты по многоконстантным уравнениям приобретают чисто эмпирическое значение. [c.420]

    Определения скорости элюирования зоны и коэффициента емкости колонки в газоадсорбционной хроматографии такие же, как в газожидкостной хроматографии. Что касается коэффициента емкости колонки, это объясняется тем, что ири обычных для ГХ низких давлениях газ-носитель практически не адсорбируется адсорбентом, используемым в качестве неподвижной фазы. Поэтому в первом ириблин<ении поверхность адсорбента свободна и нет конкуренции молекул газа-носителя с компонентами пробы за адсорбент ситуация очень отличается от того, что мы имеем в жидкостной хроматографии. Соответственно в ГАХ не существует реальной тр Дности в определении времени задержки газа (т. е. времени удерживания инертного, неудерживаемого, вещества) и в нахождении подходящего вещества-метки для измерения to. Однако следует заметить, что [c.97]

    Данных по теплотам смачивания твердых тел растворами получено довольно мало, тем не менее они показывают, что теплоты смачивания реальных систем могут почти не отличаться от идеальных. Юнг и др. [69] исследовали систему графой—водный раствор бутанола, в которой монослойная адсорбция бутанола завершается при довольно низких концентрациях. С помощью прямых адсорбционных измерений авторы определили зависимость 0 — доли поверхности, покрытой бутанолом, — от концентрации бутанола. Затем по теплотам смачивания графона бутанолом (111 эрг/см ) и водой (32 эрг/см2) была найдена соответствующая теплота смачивания графона раствором. При этом предполагалось, что компоненты адсорбированной пленки взаимодействуют с поверхностью адсорбента независимо друг от друга, т. е. [c.328]

    Помимо геометрической структуры поверхности и пор адсорбентов и катализаторов для ряда их важнейп1их применений существенно составить представление об энергетическом рельефе их поверхности. Эти сведения можно получить также при помощи адсорбционных методов. Обычно для этой цепи применяется обработка изотерм адсорбции при помощи статистических методов, интенсивно разрабатываемых у нас Рогин-ским и его сотрудниками и Темкиным . Однако эта обработка часто связана со многими упрощающими допущениями, не всегда отвечающими реальной структуре адсорбентов, реальным свойствам адсорбционных слоев и широте и точности измерений изотермы (допущения о непрерывности изотерм, об отсутствии взаимодействия, подбор функций распределения на ограниченном интервале и т. п.). [c.198]

    Адсорбция компонента / характеризуется кривой распределения его концентрации с/" ) по сечению поверхностного или межфазного слоя. Эта кривая может иметь различный характер (рис, 12.3), При положительной адсорбции кривая проходит через максимум (кривая 1). Часто накапливающийся в поверхностном слое компонент входит в состав только одной фазы [например, фазы (Р)] и не существует во второй фазе. В этом случае говорят об адсорбции данного компонента (адсорбата) на поверхности второй фазы (а) — адсорбента. В предельном случае все адсорбированные частицы вплотную прижаты к поверхности адсорбента, и кривая распределения имеет узкий и высокий максимум (кривая 2), соответствующий положению частиц в первом слое от поверхности адсорбента. Этот предельный случай называют монослойной адсорбцией. При моно-слойцой адсорбции формальное значение концентрации в адсорбционном слое велико и значение Г/ практически совпадает с количеством вещества на единице площади /г/ >/5, которое мы обозначим Л/ и назовем реальной адсорбцией. [c.225]

    Условие однородности поверхности в принципе неприменимо к реальным адсорбентам, поскольку их поверхность энергетически неоднородна. Следует, однако, обратить внимание на то, что при адсорбции из растворов свободная поверхность отсутствует, поскольку вся поверхность адсорбента занята молекулами компонентов раствора. Равновесный состав адсорбционного мономолекулярного слоя достигается только путем вытеснения молекул слабее адсорбирующихся компонентов молекулами более сильно адсорбирующегося компонента, что вносит существенные коррек-тивы в оценку роли однородности поверхности адсорбента. [c.70]

    Оно учитывает отклонения от изотермы Ленгмюра, обнаруживающиеся при высоких относительных давлениях. Причиной таких отклонений кроме указанной выше неоднородности поверхности могут быть также многослойная адсорбция, перемещение адсорбированных частиц по поверхности (в отличие от строго локализованной адсорбции по Ленгмюру), а также однослойная адсорбция с образованием групп адсорбированных частиц. Сравнение полученных экспериментально результатов с данными, рассчитанными методами статистической термодинамики, показывает, что локализованная адсорбция точечных молекул в отдельных активных центрах мало вероятна. Таймер [9] установил, что широко применяемую изотерму Хюттига можно вывести, если рассматривать адсорбат как реальный двумерный газ, особенно если учесть возможность образования пар и групп молекул. Исходя из данных о плотности заполнения поверхности при высоких относительных давлениях, можно показать, что молекулы, которые в соответствии с представлениями о многослойной адсорбции находятся в верхних адсорбированных слоях, могут располагаться непосредственно на поверхности адсорбента. Это подтверждает рассмотренный выше случай однослойной адсорбции с образованием групп молекул. Согласно Брунауеру, Эммету и Теллеру [10], имеются как участки поверхности. не заполненные адсорбированными молекулами, так и монослойные и многослойные участки. Авторами предложено уравнение изотермы адсорбции, так называемое уравнение БЭТ, [c.32]


Смотреть страницы где упоминается термин Поверхность адсорбента реальная: [c.20]    [c.26]    [c.173]    [c.166]    [c.380]    [c.380]    [c.134]    [c.241]    [c.147]    [c.339]   
Адсорбция, удельная поверхность, пористость (1970) -- [ c.32 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Поверхность адсорбента

Поверхность адсорбента поверхностях



© 2025 chem21.info Реклама на сайте