Теплота адсорбции теория БЭТ

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]

Обычно нахождение функции распределения активных мест по теплотам адсорбции для каталитической неоднородной поверхности очень затруднено. Кроме того, часто отсутствуют физико-химические данные, характеризующие реагенты. Поэтому кинетические зависимости, основанные на статистической теории неоднородной поверхности, здесь рассматриваться не будут. Некоторыми понятиями этой теории мы пользовались, разбирая сорбционные явления на поверхности катализатора. [c.280]

Теория, разработанная в 1935 г., приводит к выводу, что эффективное уменьшение теплоты адсорбции атома более или [c.133]

Чтобы проверить, соответствует ли изменение скорости реакции выделения водорода при переходе от одного металла к другому теории замедленного разряда, необходимо знать энергии (или теплоты) адсорбций атомарного водорода на соответствующих электродах. Если ме- [c.288]

Так как Ад = 22,9 ккал моль и ЯТ 0,6 ккал моль, то получаем д//-( дс) 23 3 ккал моль. Зная теплоту адсорбции водорода на ртути и энергию диссоциации молекул Нз ( 104 ккал моль), можно вычислить энергию адсорбционной связи Hg — Н Ец .н = 4 X X 104 — 23,3 29 ккал моль. Если предположить, что изменение перенапряжения водорода при переходе от Pt к Hg целиком обусловлено изменением энергии адсорбции атомарного водорода, то получается Ене-н 27 ккал моль. Таким образом, экспериментальные данные подтверждают основные положения теории замедленного разряда о влиянии материала электрода на скорость электрохимической реакции. [c.289]

Теория адсорбционного равновесия ставит задачей на базе определенной модели процесса адсорбции составить ее математическое описание. Уравнение в идеале должно количественно описывать зависимость равновесной величины адсорбции от концентрации адсорбата в объемной фазе при различных температурах, а также правильно предсказывать изменение теплоты адсорбции от заполнения адсорбента. [c.215]

С. Брунауэр, П. Эммет и Е. Теллер (1935—1940) создали наиболее общую теорию полимолекулярной адсорбции (сокращенно — теорию БЭТ), в которой описание процессов адсорбции увязывается с представлениями и методами статистической физики. Используя ряд положений теории Ленгмюра, они сделали дополнительное допущение об образовании на поверхности адсорбента последовательных комплексов между адсорбционным центром и одной, двумя, тремя и т. д. молекулами газа. Адсорбция рассматривается как ряд последовательных квазихимических реакций со своими константами равновесия. На активных центрах поверхности адсорбента могут образоваться конденсированные полимолекулярные слои. Авторы теории на основе уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра получили приближенное уравнение полимолекулярной адсорбции, которое щироко применяется для определения удельной поверхности адсорбентов и теплоты адсорбции. [c.338]

В частности, теплота адсорбции, в соответствии со вторым и третьим положениями теории Лангмюра, не должна зависеть от степени заполнения. Опыт показал, что в действительности теплота адсорбции надает по мере заполнения. Дальнейшее развитие концепции Лангмюра шло по линии отказа от указанных выше трех положений. [c.299]

В лекциях 9—11 была дана количественная интерпретация на основе молекулярно-статистической теории адсорбции и полуэмпирической теории межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении поверхности. Перейдем теперь к большим заполнениям поверхности, при которых проявляются также и межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат, т. е. к интерпретации изотермы адсорбции и состояния адсорбированного вещества при малых п средних заполнениях, ограничиваясь адсорбцией на однородной поверхности инертного адсорбента. Адсорбция различных адсорбатов даже на однородной плоской поверхности графитированной термической сажи (см. лекции 1, 7—10) зависит от природы адсорбата и адсорбента, характера межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. На рис. 12.1 сопоставлены зависимости дифференциальной теплоты адсорбции д от адсорбции Г, а на рис. 12.2 — соответствующие изотермы адсорбции паров воды, этанола, бензола и н-пентана на поверхности ГТС при комнатной температуре (см. также рис. 1.4, 1.5, 7.4, 7.6, 8.8, 8.9). Межмолекулярное взаимодействие с ГТС неспецифическое, поэтому способность молекул воды, этанола и бензола к специфическим межмолекулярным взаимодействиям, в частности к образованию водородных связей, при взаимодействии с ГТС не реализуется. [c.222]

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]

В разбираемом случае, согласно первому постулату теории Ленгмюра, теплота адсорбции постоянна и не зависит от степени заполнения поверхности 0. (Однако в общем случае % зависит от 0.) [c.164]

Эта теория акцентировала внимание на важности изучения изменений энергии активации адсорбции, теплот адсорбции и десорбции с изменением природы катализатора и степени заполнения поверхности. [c.36]

Цель исследования теплот адсорбции — прежде всего проверка теорий адсорбционных сил, без которых нельзя подойти к построе- [c.118]

Цель исследования теплот адсорбции — проверка прежде всего теорий адсорбционных сил, без которых нельзя подойти к построению количественной теории адсорбции. Адсорбционные силы измерить прямо не удается. Они однако проявляются через энергию [c.111]

Современная теория капиллярности. К 100-летию теории капиллярности Гиббса, под ред. Л. И. Русанова и ф. Ч. Гудрича, Л., 1980. Б. Б. Дамаскин. ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ, ускорение электрохим. р-ций вследствие изменения природы материала электрода или модифицирования его пов-сти.Обусловлен зависимостью от материала электрода теплот адсорбции и степеней заполнения адсорбированными конечными или промежут. продуктами р-цин. Чаще всего наблюдается на платиновых металлах, их сплавах, никеле и др. типичных катализаторах. Так, скорость катодного выделения Нг возрастает на 10—12 порядков при замене ртутного электрода платиновым. При Э. можно регулировать скорость и направление электрохим. р-ции, изменяя электродный потенциал. Иногда Э. наблюдается при введении в электрохим. сист. биологически активных [c.698]

Много попыток сделано в направлении отказа от второго допущения Ленгмюра. На этом пути особое значение приобрела теория полимолекулярной А., предложенная С. Брунауэром, П. Эмметом и Э. Теллером (теория БЭТ). Теория постулирует, что при т-ре ниже критической каждая молекула, адсорбированная в первом слое (теплота адсорбции д,), является центром для молекул, образующих второй слой, и т.д. При этом считается, что теплота А. во всех слоях, кроме первого, равна теплоте конденсации X. Такая модель приводит к ур-нию [c.41]

Некоторые другие теории адсорбции также применялись для изучения кинетики реакций. Брунауэр, Эмметт и Теллер расширили теорию Лэнгмюра, и их уравнение, часто обозначаемое как уравнение БЭТ, нашло широкое применение для измерения поверхности твердых частиц (см. пример УИ-1). Хорошо известное уравнение изотермы Фрейндлиха приводит к очень простым и часто используемым уравнениям скорости (см. стр. 224). Весьма полезное уравнение, описывающее кинетику синтеза аммиака, предложено Темкиным и Пыжовым . Эти исследователи применили уравнение адсорбции, отличающееся от уравнения Лэнгмюра тем, что при его выводе учтена неоднородность поверхности, а также принято, что теплота адсорбции линейно уменьшается с увеличением степени насыщения поверхности. Уравнение Темкина и Пыжова приведено в задаче УП-9 (стр. 237). [c.208]

Теория кииетики гетерогенных процессов основана на применении уравнения адсорбции Лэнгмюра, которое выведено в предположении, что поверх-ностз однородна и между адсорбированными молекулами нет взаимодействия. Первое из этих предположений равносильно тому, что на всех адсорбционных центрах поверхности теплота адсорбции Q имеет одно и то же постоянное значение. Для каталитически однородных поверхностей дополнительно должно соблюдаться постоянство энергии активации для всех активных центров катализатора. Если эти условия не соблюдаются и теплота адсорбции изменяется для различных центров в широких пределах от <3мия. до <)макс. (или энергия активации от мия. до Яманс.), поверхность называется неоднородной, и, очевидно, для описания протекающих на ней процессов необходимо ввести определенные поправки в выражения, выведенные для однородных поверхностей. [c.347]

В катализе сходным образом действует увеличение времени жизни ассоциативных комплексов, образованных с катализатором промежуточными или исходными веществами или продуктами реакции. В уменьшении таких задержек заключается основной смысл оптимальных энергий активации и оптимальных теплот адсорбции в катализе. А. А. Баландин развил эту идею дальше в виде принципа энергетического соответствия мультиплетной теории [82]. Однако в наиболее характерных случаях кибернетического катализа механизм значительно сложнее. В частности, стадии, решающие для осуществления кибернетических функций (сопряжение процессов и регулирование тонкого строения продуктов реакции), сравнительно редко контролируют скорость суммарного процесса, поэтому усиленное внимание стадиям, контролирующим скорость слитного процесса, иногда в сложном катализе бывает мало оправданно. [c.304]

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]

Математическая теория адсорбции на неоднородной поверхности была развита Рогинским [12]. Неоднородная поверхность всегда может быть представлена как совокупность микроскопических участков, каждый из которых однороден, т. е. содержит адсорбционные центры, характеризуемые одной и той же теплотой адсорбции Я и, следовательно, одним и тем же адсорбционным коэффициентом Ь. В пределе распределение по теплотам адсорбции X можно считать непрерывным и следующим некоторой дифференциальной функции распределения ф (X). Величина ф (X,) dX равна доле поверхности, приходящейся на участки с теплотой адсорбции, заключенной в пределах от >i, до + dX. Так как суммирование по всем возможным значениям к дает полную величину поверхности, дифференциальная фyнкf ия распределения всегда должна быть нормирована к единице [c.18]

Используя термодинамические соотношения теории объемного заполнения, развитые Берингом и Серпинским [12,15], были определены дифференциальные теплоты адсорбции н-парафинов. На рис.З представлены сравнительные данные по теплотаы адсорбции н-додекана цеолитом МдА, вычисленным в виде изостерических теплот адсорбции по известному уравнению [16] и дифференциальным теплотам адсорбции, рассчитанным по уравнению, полученному сочетанием уравнения пейрона-Клаузиуса для теплоты испарения и уравнения (1) [17] [c.15]

Рассматриваются вопросы равновесной адсорбции н-парафинов средней длины цепи цеолитон 5Д. Показана применимость основного уравнения теории объемного заполнения дяя описания равновесной адсорбции н-парафинов при температурах выше 360 С. Предложено уравнение дяя расчета характеристической анергии в зависимости от молекулярной массы н-парафинов. Дпя исследованных систем н-парафин -цеолит проведено сопоставление разных методов расчета изостерических и дифференциальных теплот адсорбции. Определена тенденция изменения теплоты адсорбции н-пара ов в зависимости от степени заполнения ими цеолита. Илл.З, библ.17, табл.5. [c.144]

Чисто физическая — адсорбционная теория—объясняет ускорение реакции в присутств ии катализатора адсорбцией реагирующих веществ на поверхности катализатора и активацией адсорбированных молекул, частично за счет теплоты адсорбции. Большая концеятращия молекул в адсорбированном слое должна опособ-ствовать реакции, ускоряя ее. Согласно новым воззрениям молекулы реагарующето вещества не просто адсорбируются поверх-но стью катализатора, а располагаются на поверхно сти катализатора, притягиваясь отдельными частями к особым точкам поверхности катализатора — а-ктивным центрам. Совокупность нескольких разных активных точек на поверхно1Сти катализатора образует каталитический центр, способный адсорбировать реагирующие молеиулы и спо собствовать протеканию реакции. [c.117]

Развитие теории молекулярных сил позволило провести расчеты теплот конденсаций, теплот адсорбции, ассоциаций, ван-дер-ваальсовых постоянных и пр. [c.492]

Наряду с интегральной теплотой адсорбции в теории и практике каталитических исследований широк используются дифференциальные и изостерные теплоты адсорбции. Дифференциальная теплота адсорбции — бесконечно малое приращение теплоты при изменении степени покрытия поверхности на бесконечно малую величину. Определение дифференциальных теплот адсорбции осуществляется большей частью калориметрически путем впуска в систему последовательно минимальных количеств адсорбируемого гяза. [c.45]

Уравнение (IX. 19) показывает, что Уог медленно убывает с го-Конкретный расчет был проведен Ильиным для адсорбции НгО на Ва304 и сопоставлен с экспериментальной величиной теплоты смачивания (чистой теплоты адсорбции) микрокристаллов Ва304 водой. Расчет по уравнению (IX. 19) при 5= 1,6 см /г, Ао=12,5А2 дал Уог = —0,50 кал/г. Величина Udis, вычисленная по уравнению (IX. 14), оказалась весьма малой, а именно —0,003 кал/г. Таким образом, суммарный эффект и = —0,503 кал/г. Измеренное значение Ох = 0,60 кал/г в первом приближении подтверждает теорию. Подобные же расчеты были проведены для молекул спиртов. [c.126]

Уравнение (IX.6) показывает, что Uor медленно убывает с Го. Конкретный расчет был проведен Ильиным для адсорбции Н2О на BaS04 и сопоставлен с экспериментальным значением теплоты смачивания (чистой теплоты адсорбции) микрокристаллов BaS04 водой. Вычисление при s =1,6 м /г, Ло = = 12,5 дало Uor = —2 кДж/кг. Значение Udis, вычисленное по уравнению (IX.3), оказалось весьма малым, а именно —0,012 кДж/кг. Таким образом, суммарный эффект U = = —2,01 кДж/кг. Измеренное значение Qx = —2,4 кДж/кг в первом приближении подтверждает теорию. Подобные же расчеты были проведены для молекул спиртов. [c.147]

Дальнейшее развитие теории адсорбции привело к отказу от упрощенных представлений об одинаковости всех а. ц. и об отсутствии взаимодействия между молекулами в адсорбционном слое. Согласно современным представлениям активные центры на поверхности твердого тела неодинаковы и могут быть разделены на различные группы, отличающиеся между собой по величине теплоты адсорбции Qi и, следовательно, значением Ь. Так как а. ц. действуют независимо друг от друга, то общую адсорбцию можно найти суммированием Г на указанных группах. Обозначим число а. ц. с теплотой адсорбции Сг в некоторой группе через При концентрации С адсорбция в этой группе равна Гг=2г ,С/( 14- С), а общая адсорбция Г=22г6гС/(1- -6гС). Для определе- [c.220]

Теория БЭТ дает простое и последовательное описание процессов физической адсорбции и объясняет пять типов изотерм рис. 9. Вместе с тем в последние годы все сильнее прбявляется несовершенство теоретической базы метода БЭТ, поскольку всякая теория, игнорирующая взаимодействие между частицами в одном слое (латеральное взаимодействие) и неоднородность поверхности, считается ограниченной. Самым слабым местом теории БЭТ является основное положение, согласно которому теплоты адсорбции во втором и последующих, слоях равны теплоте сжижения пара. Более приемлемым считается допущение, что третий и последующие слои адсорбата подобны жидкости [21]. [c.30]

Калориметрические измерения, проведенные Глазуновой, Островским и др. [16—20], показали, что теплота адсорбции углеводородов Qa на указанных полимерных сорбентах зависит от количества адсорбированного вещества (рис. 20). Наблюдаемый ход кривых, как отмечено в [17, 18], свидетельствует о неоднородности поверхностей полидиви-нилбензола и полисорба N по теплотам адсорбции. Проведенное сопоставление результатов измерения теплот адсорбции с результатами измерения изотерм адсорбции показало ограниченность теории (БЭТ) для описания адсорбции углеводородов на неоднородных поверхностях полимерных сорбентов. [c.106]

Для описания экспериментально полученных изотерм адсорбции (рис. 21) и зависимости теплоты адсорбции от степени заполнения поверхности авторами [20, 21] была впервые использована теория полимолекулярной адсорбции на неоднородных поверхностях. Эта теория является результатом синтеза теории БЭТ и теории мономолекуляр-ной адсорбции на неоднородных поверхностях М. И. Темкина и Я- Б. Зельдовича. Она правильно передает характер зависимости интегральных теплот адсорбции от давления в интервале относительных давлений 0,001 < Р/Р < С 0,30. Сделанные авторами выводы для адсорбции угле- [c.106]

С. Врунауэр, П. Эммет и Э. Теллер разработали теорию поли-молекулярной адсорбции, применив теоретическую модель адсорбции И. Лэнгмюра (однородная поверхность, отсутствие бокового взаимодействия адсорбированных молекул), но отказавпгась от постулированного в ней ограничения адсорбции только одним слоем и введя таким образом предположение о возможности образования второго и последующих адсорбционных слоев, характеризующихся одинаковой теплотой адсорбции, равной теплоте конденсации (метод БЭТ). [c.645]