Адсорбция функциональные группы

Различают три механизма образования двойных электрических слоев 1) поверхностная диссоциация функциональных групп, 2) адсорбция ионов электролитов и 3) ориентирование полярных молекул на межфазной границе. В результате указанных взаимодействий поверхность со стороны одной фазы заряжается положительно, а со стороны другой—отрицательно. [c.77]

Электростатическая теория устойчивости дисперсных систем приложима к тем системам, устойчивость которых обеспечивается только электростатическим фактором. В реальных же дисперсных системах наблюдается в лучшем случае преобладание того или иного фактора устойчивости. Однако электростатический фактор устойчивости характерен для наиболее распространенных систем с водными средами, создающими условия для диссоциации. Механизм образования электростатического барьера связан с механизмом образования двойного электрического слоя поверхностная диссоциация вещества частиц, адсорбция электролитов, в том числе ионогенных ПАВ и ВМС, и ориентирование диполей молекул растворителя илн растворенных веществ. Так как электростатический барьер определяется, главным образом, электрическим потенциалом и толщиной двойного электрического слоя (VI. 103), то, очевидно, он будет возрастать с увеличением поверхностной диссоциации, количества адсорбируемых потенциалопределяющих ионов и прочности их закрепления, а также с уменьшением взаимодействия противоионов с поверхностью (увеличение толщины двойного слоя). При наличии на поверхности функциональных групп, обладающих слабыми кислотно-основными свойствами, значение потенциала и соответственно потенциального барьера зависит от pH среды. Электролит-стабилизатор должен иметь одии иои с достаточным сродством к веществу частицы (заряжение поверхности), другой—к растворителю (для обеспечения диссоциации электролита-стабилизатора и достаточной толщины двойного слоя). [c.332]

Из того факта, что адсорбированная молекула ПАВ находится в неоднородной межфазной области, также следует, что работа адсорбции, строго говоря, не обладает свойством аддитивности, т. е. не складывается аддитивно из работ адсорбции отдельных функциональных групп молекулы. Действительно, работа адсорбции функциональной группы будет зависеть от того, в каком месте межфазной области эта группа окажется (даже если положение ГЛЦ считается фиксированным). Из рис. 4 хорошо видно, что работа адсорбции звеньев углеводородной цепи молекулы ПАВ увеличивается при приближен 1и к поверхности ГГБ. В одной и той же цепи звенья оказываются неравноценными чем дальще звено от ГЛЦ, тем меньше его работа адсорбции, пока одно из звеньев и все последующие не окажутся уже в объеме углеводородной фазы. Очевидно, никакое усреднение не может спасти положение, ибо результат усреднения будет зависеть от числа звеньев в молекуле ПАВ. Вместе с тем аддитивность работы будет, конечно, соблюдаться для тех звеньев, которые при адсорбции фактически переходят из одной объемной фазы в другую, т. е. оказываются практически за пределами поверхностного слоя. Ситуация зависит здесь, с одной стороны, от размеров (длины цепи) молекулы ПАВ, с другой-—от протяженности межфазной области. Для очень резкой межфазной границы и для достаточно длинных цепей молекул правило аддитивности работ адсорбции групп СНг оказывается хорошим приближением. [c.22]

Исключительный успех этого метода объясняют [76] адсорбцией функциональных групп диэфира на поверхности натрия, которая автоматически тесно сближает два конца молекулы. [c.196]

Наличие ионогенных функциональных групп в молекулах указанных соединений обусловливает их хемосорбцию па поверхности минерала, что, как правило, приводит к ее гидрофобизации и обеспечивает эффективную флотацию минерала. Кроме того, аэрофлоты, вследствие их способности к адсорбции на поверхности раздела фаз жидкость — газ, являются пенообразователями при флотации. [c.199]

Химически модифицированные электроды получают путем иммобилизации на какой-либо проводящей основе различных органических соединений, что позволяет создавать системы со специфическими адсорбционными и каталитическими свойствами, обусловленными в первую очередь функциональными группами органических веществ. Химически модифицированные электроды — один из примеров практического использования явления необратимой адсорбции органических соединений на -металлах. [c.301]

Из рассмотренных двух примеров видно, какое существенное влияние оказывают на адсорбцию функциональные группы полимера. Однако необходимо подчеркнуть, что факт существования полярных функциональных групп в полимере не является достаточным для обеспечения больщого значения необратимой адсорбции полимера. Как и в случае ПАВ, при этом рещающее значение имеет природа функциональной группы не только полимера, но и адсорбента, т. е. наличие на поверхности активных центров, способных к специфическому взаимодействию с данной группой. [c.45]

Теория Фрумкина лучше всего применима к случаю адсорбции предельных алифатических молекулярных соединений с одной функциональной группой, которые адсорбируются на электроде в одном определенном положении. [c.249]

Основные приемы получения адсорбентов. Графитированные сажи, относящиеся к I типу адсорбентов, получают обработкой обычных саж при температуре около 3000° С в вакууме, в атмосфере инертного газа или в восстановительной среде. При 2200—3200° С наступает полная параллельная ориентация кристаллитов, частицы сажи приобретают форму полиэдров, грани которых образованы монокристаллами графита. Такая обработка приводит к тому, что основная поверхность полиэдрических частиц сажи состоит из базисных граней графита, и влияние неоднородных мест у ребер и углов становится незначительным. Вследствие этого адсорбционные свойства графитиро-ванных саж близки к адсорбционным свойствам однородной поверхности базисной грани графита. На поверхности подобных саж отсутствуют как ионы, так и функциональные группы или же л-связи. Вследствие этого адсорбция на графитированных сажах обусловлена дисперсионными силами притяжения. [c.109]

Рис. 6.7. Изотермы адсорбции СО5 при 30°С на пористых сополимерах СТ с ДВБ, содержащих разные функциональные группы

Такая же скорость дегидрирования была найдена для аллилово-го спирта, но для вторичных спиртов она оказалась гораздо больше. Это доказывает, что спирты адсорбируются ориентированно в результате прикрепления СН,ОН-групп на поверхности катализатора. Скорость реакции зависит только от деформации функциональной группы, но не от соединенной с нею углеродной г.епи. Началом дегидрирования является увеличение расстояния между кислородом и водородом в ОН-группе вследствие деформирующего воздействия активных центров меди. Один атом водорода отрывается, и неустойчивый радикал R H,0 стабилизируется в F HO, выделяя еще один атом Н. Суммарно процесс идет в три стадии 1) избирательная адсорбция молекул спирта, ориентирующихся полярной группой на активных центрах катализатора, 2) активация или ослабление связей О—Н и отрыв атома Н, 3) десорбция альдегида и водорода. [c.284]

В условиях, когда адсорбция сопровождается взаимодействием функциональных групп на поверхности частичек и в связующем, эти аномалии исчезают и непосредственно на поверхности образуется граничный слой, толщина которого определяется из выражения [c.146]

Частицы графитированных саж состоят из полиэдров, гранями которых являются базисные грани графита. Графитированная сажа — адсорбент с весьма однородной поверхностью. Она относится к неспецифическим адсорбентам. Поверхность таких адсорбентов не имеет ни функциональных групп, ни обменных ионов. Адсорбция на графитированных сажах происходит под влиянием дисперсионных сил притяжения. Графитированная при 3000 °С термическая сажа имеет 5уд = 6—30 м /г, у канальной сажи 5уд = = 90 м /г, у ацетиленовой сажи Sy = 60 м /г. [c.86]

Графитированные сажи получают обработкой обычных саж при 3000° С в вакууме или инертном газе. При такой обработке частицы саж приобретают форму полиэдров, грани которых образованы монокристаллами графита, растущими изнутри частицы. В связи с этим адсорбционные свойства поверхности графитирован-ных саж очень близки к адсорбционным свойствам однородной поверхности базисной группы графита. Поверхность графитированных саж не обладает ни функциональными группами, ни я-связями. Поэтому они относятся к неспецифическим адсорбентам. Адсорбция на [c.57]

Взаимодействие функциональных групп молекул адсорбата с гидроксильными группами поверхности адсорбента увеличивает энергию адсорбции молекул, имеющих дипольные и квадруполь-ные моменты или я-электронные связи, и мало изменяет энергию адсорбции молекул с симметричными электронными оболочками. Следовательно, если удалить с поверхности адсорбента гидроксильные группы, то снизится адсорбция адсорбата, молекулы которого имеют дипольные и квадрупольные моменты или л-электронные связи, и мало изменится активность адсорбента для соединений с симметричными электронными оболочками. [c.107]

При выборе адсорбента учитывается химическое строение веществ и их растворимость. Например, предельные углеводороды адсорбируются плохо, а непредельные — лучше. Функциональные группы усиливают способность вещества к адсорбции. Большое влияние оказывает и кон-формационное состояние молекулы вещества. [c.152]

По мере увеличения числа функциональных групп энергия адсорбции возрастает R уменьшается). Наличие внутримолекулярных взаимодействий, например водородных связей, наоборот, уменьшает ее способность к адсорбции (Rf увеличивается). Так, -нитрофенолы и о-нитроанилины имеют большее значение / /, чем м- и я-изомеры. Плоские молекулы адсорбируются лучше, чем неплоские. [c.57]

В какой-то мере выбор сорбента может быть предсказан заранее. На практике в первую очередь нужно исходить из свойств разделяемых соединений их растворимости (гидрофильность, гидрофобность), содержания и характера функциональных групп. Насыщенные углеводороды адсорбируются слабо или совсем не адсорбируются. Введение двойных связей, особенно сопряженных, увеличивает адсорбционную способность соединений. Функциональные группы еще в большей степени усиливают способность вещества к адсорбции. Адсорбционная способность функциональных групп увеличивается в следующем порядке [c.62]

Адсорбция молекул на поверхности ГТС зависит от природы адсорбирующихся молекул. Поскольку молекулы воды обладают малой поляризуемостью, их неспецифическое взаимодействие с таким неполярным адсорбентом, как ГТС, очень слабое. После обработки водородом на поверхности ГТС не остается полярных функциональных групп, с которыми молекулы воды могли бы образовывать водородные связи. Поэтому изотермы адсорбции [c.15]

Термин поверхностно-активные вещества (ПАВ) обычно применяют к специфическим веществам, обладающим очень большой поверхностной активностью по отношению к воде, что является следствием их особого строения. Молекулы ПАВ имеют иеиоляр-иую (углеводородную) часть и полярную, представленную функциональными группами —СООН, —NH2, —ОН, —О—, —SO2OH и др. Углеводородные радикалы выталкиваются пз воды на поверхность, и их адсорбция Г > 0. ПАВ типа обычных мыл (олеаг натрия) в концентрации 10 моль/см (1 моль/л) понижают сг воды ири 298 К с 72,5-10-3 до ЗО-Ю- Дж/м что даег g = A-W гиббсов. Это значит, что в определенной толщине поверхностного слоя концентрация ПАВ в S-IO раз (т. е. в десятки тысяч раз) превышает концентрацию ПАВ в объеме раствора. [c.41]

Органические пористые углеводородные сополимеры и пористые сополимеры с полярными функциональными группами. Объем и размеры пор, термостойкость. Адсорбция и хроматография паров воды и органических веществ на пористых полимерах с разными функциональными группами. Оптимизация пористости и химии поверхности полимерных адсорбентов для конкретных применений. Сопоставление с неорганическими адсорбентами. [c.111]

Вопрос о повышении концентрации функциональных групп в полимерном адсорбенте, активных по отношению к полярным молекулам адсорбатов, связан с вопросом об их доступности, зависящей от пористости полимера. С одной стороны, для повышения специфической адсорбции в пористый полимер надо ввести возможно большее количество соответствующих активных функциональных [c.120]

На рис. 6.7 приведены изотермы адсорбции СО2, а на рис. 6.8— выходные кривые для СО2 и 502 на макропористых анионитах с разными функциональными группами основного характера, полученных на основе сополимера СТ с ДВБ. Из этих рисунков видно, как сильно влияет природа функциональной группы на адсорбцию пористыми анионитами этого типа. На рис. 6.9 приведены выходные кривые для 5О2 на метакрилатных сополимерах, модифицированных аминами и аминоспиртами. В последнем случае выходные кривые менее растянуты, чем на рис. 6.8, что связано с большей однородностью пор метакрилатных сополимеров. Из рис. 6.9 также видно влияние природы функциональных групп на адсорбцию 502. При практическом использовании макропористых аниони- [c.122]

Сопоставление изотерм адсорбции пара воды на пористых полимерах с разными функциональными группами. На рис. 6.10 приведены изотермы адсорбции пара воды пористыми органическими [c.124]

Способность ионитов к ионному обмену объясняется их строением. Любой ионит состоит из твердой основы (матрицы), на которую тем или иным способом нанесены специальные функциональные группы, способные при помещении ионита в раствор к образованию на поверхности ионита потенциалообразующих ионов, т. е. к возникновению заряда. Вследствие этого вокруг твердой фазы создается диффузионный слой из противоположно заряженных ионов (противоионов). Появление потенциалообразующих ионов может происходить либо адсорбцией функциональными группами ионита из раствора ионов какого-либо знака заряда (например, —КНз- Н+- МН+4), либо диссоциацией функциональных групп под действием молекул воды (например, —ЗОзН- 50з +Н+). В последнем случае противоионами, образующими диффузный слой, являются ионы, переходящие в раствор в процессе диссоциации. Ионы диффузного слоя обладают повышенным запасом кинетической энергии и могут выходить из диффузного слоя в раствор, но при этом из раствора в диффузный слой должны переходить ионы того же знака заряда. Таким образом, испит можио представить как твердый электролит, неподвижная часть которого представляет одну его часть, а подвижные противоионы — другую (рис. 3.1). [c.59]

При использовании слабоспецифического адсорбента — частично дегидроксилированного силохрома — замена элюента гексана на изопропанол приводит к обращению выхода из колонны ароматических углеводородов и их производных, содержащих способные к специфической адсорбции функциональные группы. Так, для нафталина, нитробензола и бромнафталина значения а при элюировании гексаном равны соответственно 1,3 7,35 и 39,5, а при элюировании изопропанолом эти значения меньше и составляют соответственно 1,0, 0,6 и 0,23, что связано с более сильной адсорбцией изопропанола. [c.222]

Выше было показано (см. стр. 499), какую важную роль играют гидроксильные группы на поверхности окислов в отношении адсорбции молекул, имеющих дипольиые и квадрупольные моменты или зг-электронные связи. Поэтому увеличение концентрации гидроксильных и других активных функциональных групп на поверхности адсорбента (гидратация поверхности окислов, окисление саж) увеличивает энергию адсорбции таких молекул, мало изменяя энергию адсорбции молекул с более симметричными электронными оболочками (благородные газы, ССи, насыщенные углеводороды). Наоборот, удаление таких активных функциональных групп (дегидроксилирование поверхности окислов, графитированне саж) снижает адсорбцию молекул, имеющих дипольиые к каад-рупольные моменты или и-электронные связи, мало изменяя адсорбцию молекул с более симметричными электронными оболочками. [c.503]

Адсорбция углеводородов, а также полЯ рных веще1ств алюмосиликатами повышается с увеличением их молекулярной массы, а при одной и той же молекулярной массе —с увеличением числа циклов в мол вкуле и степени разветвленности их боковых цепей. Смолы, растворимые в феноле, адсорбируются лучше, чем нерастворимые, так как содержат больше гетероатомов, функциональных групп и а1роматических циклов [3, 11]. Из серосодержащих соединений алюмосиликатами хорошо адсорбируются сульфиды, несколько хуже — тиофены. Адсорбция сульфидов с повышением температуры выкипания масляной фракции ухудшается, а тиофе-нов, наоборот, — улучшается, что, вероятно, связано с измененн-ем строения этих соединений по мере повышения температуры их кипения. Результаты адсорбции сульфидов и тиофенов из масляных ф ра, кций туймазинской нефти алюмосиликатным адсорбентом [c.265]

Исследования показали, что вещества с одной и той л<е функциональной группой независимо от длины радикала имеют одинаковые значения величин и ш. Например, для всех жирных кислот U = 0,205 нм . Независимость m от длины радикала позволила сделать выводы о характере расположения молекул на поверхности. Если на молекулу ПАВ приходится значительная площадь и она свободно перемещается по поверхности жидкости, то ее углеводородный радикал, как правило, лежит на поверхности. В сплошном мономолекуляриом слое углеводородные радикалы ориентируются вертикально, образуя так называемый частокол Ленгмюра . Ленгмюр впервые установил этот факт, который позволил вычислить толщину поверхностной пленки б. Объем пленки, занимающей единицу поверхности, численно равен б. В то же время этот объем равен произведению максимальной адсорбции Лоо на мольный объем ПАВ V . Поэтому [c.163]

В настоящее время широко распространена ионообменная адсорбция с помощью ионитов, которые представляют собой твердую матрицу с ионогенпыми функциональными группами. Если матрица несет отрицательный заряд (фиксирован анион), а обмениваются катионы, адсорбент является катионитом. Если матрица заряжена положительно, а подвижные противоионы несут отрицательный заряд, адсорбент является анионитом. Иониты со смешанными группами называют амфо-литами. [c.39]

Количественная интерпретация флокуляцин, проведенная на основе теории адсорбции Ленгмюра, показывает, что вероятность взаимодействия полимера, адсорбированного на одной частице, своей свободной функциональной группой с другой частицей будет тем больше, чем больше число молекул полимера и чем значительнее доля свободной повер.хности. Считается, что максимальная флокуляция соответствует половинному заполнению поверхностного слоя макромолекулами. С повышением содержания полимера в дисперсной системе флокуляция понижается и прн достижении определенной концентрации флокулянта исчезает, система стабилизируется (рис. 111.5). Причем зона флокуляции и ее глубина для [c.75]

И той же температуре одинакова и не зависит от длины цепи, соединенной с функциональной группой. Е. Пальмером и X. Констэблом было сделано заключение, что молекулы спирта ориентируются при адсорбции на меди так, что ОН-группы примыкают к атомам поверхности Си (аналогично ориентации жирных кислот на воде). [c.127]

Из растворов электролитов происходит адсорбция ионов, вызываемая не только неспецифическими (адсорбционными) взаимодействиями, но и электростатическими (кулоновскими) силами. Электролиты адсорбируются только на таких поверхностях, которые содерлсат или ионы (гетерополярные поверхности), или функциональные группы, способные к ионизации. Примером такого типа адсорбентов служит окисленный активный уголь, на поверхности которого имеются карбоксильные группы. Восстановленный уголь не адсорбирует электролиты, которые ведут себя в этом случае как поверхностно-инактивные вещества. [c.228]

Тип II— специфические адсорбенты с локализованными на поверхности положительными зарядами или другими электроноакцепторными центрами. Это, в частности, соли, у которых положительный заряд сосредоточен в выдвинутых на поверхность катионах малого радиуса, а отрицательный распределен в больших комплексных анионах, как в BaS04 и алюмосиликатах. К этому типу относятся также адсорбенты, на поверхность которых выходят функциональные группы протонных кислот, например гидро-ксилированная поверхность кремнезема, а также адсорбенты с протонными кислотными центрами. Если на таких адсорбентах молекулы группы А в отсутствие химических реакций адсорбируются неспецифически, то молекулы групры В и группы D адсорбируются специфически. Доля вклада специфических взаимодействий в общую энергию адсорбции зависит от химического и геометрического строения молекулы и поверхности адсорбента и от температуры. [c.13]

Адсорбционное модифицирование графитированных саж и кремнеземов с (успехом используют для получения адсорбентов с разной химией поверхности. Для этого поверхность адсорбента-носителя покрывают плотными монослоями сильно адсорбирующихся на нем молекул или макромолекул, содержащих разные функциональные группы. Таким образом можно значительно увеличить набор селективных адсорбентов для хроматографии и в результате увеличения однородности поверхности и блокировки тонких пор повысить эффективность колонн. При этом достигается не только нужная специфичность адсорбента, но и, благодаря экранированию модификатором силовых центров самого адсорбента-носителя, снижается общая энергия адсорбции, в особенности вклад в нее энергии неспецифических межмолек улярных взаимодействий. Это вызывается тем, что, в отличие от неорганического адсорбента-носителя, средняя поверхностная концентрация силовых центров (атомов, образующих молекулы модификатора) меньше, так как расстояния между молекулами модификатора даже в- плотном монослое определяются их вандерваальсовыми размерами. Уменьшение энергии адсорбции позволяет понизить температуру колонны при разделении данной смеси. [c.76]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Поглощение кислых газов. Весьма важным при подборе анионитов для оптимальной адсорбции того или иного из кислых газов является выбор функциональных групп. Так, пористый анионит, содержащий группы —Н(СНз)2, не поглощает СО2, а анионит с той же поверхностью, содержащей этилендиаминные группы —ЫНСНгСНгМНг, хорошо адсорбирует СО2. В результате конформационной подвижности звеньев в группах —К НСН2СН2 Н2 молекула СО2 может химически взаимодействовать с обеими аминогруппами, образуя структуры карбаматного типа [c.122]