Металлы, адсорбция газов

Адсорбция атомов и молекул на поверхность металла (особенно газов 0.2 и На).......................Сотые и десятые вольта [c.178]

При адсорбции газов это выявляется достаточно отчетливо. При поглощении первых порций газа на чистой поверхности адсорбента часто проявляется действие химических сил. Так, поглощение первых порций кислорода углем и многими металлами сопровождается образованием соединений его с наиболее активными атомами поверхности адсорбента. [c.371]

Лабораторное испытание активности Химический состав Анализ следов металлов Измерение поверхности металла по адсорбции газов [c.48]

Пусть п — количество участвующих в трении микровыступов на единице поверхности металла (или оксида). Для удобства математических расчетов допустим, что шероховатости круглые по форме. Их средний диаметр равен с, а среднее расстояние от одного до другого — 8 (рис. 7.20). При трении микровыступы линейно движутся по плоской поверхности металла со скоростью о, причем каждый из них обнажает поверхность чистого металла и проделывает бороздку с усредненной шириной с и длиной, зависящей От проходимого пути. После прохождения микровыступа иа обнаженной поверхности в бороздке происходит быстрая адсорбция газа из атмосферы, которая со временем сопровождается образованием тонкой оксидной пленки. Следующий микровыступ, двигаясь по той же бороздке, вновь снимает и удаляет оксид и оставляет за собой обнаженный металл. Окисление происходит за среднее время /. Тогда [c.412]

При образовании полярных связей из металла извлекаются его электроны. Наличие процесса связывания электронов доказывается увеличением эмиссии вторичных электронов [76, 77], причем измерения электропроводности [53, 78] и контактных сопротивлений [79, 80] показывают, что в образовании связей участвуют электроны проводимости. Наоборот, физическая адсорбция газа на поверхности металла вызывает небольшое увеличение электропроводности последнего [81, 82]. [c.60]

ХЕМОСОРБЦИЯ (хемисорбция, или химическая сорбция) — процесс поглощения (адсорбции) газов, паров или растворенных веществ твердыми или жидкими поглотителями (адсорбентами), сопровождающийся образованием химических соединений. X. широко применяется в промышленности для очистки газов, дегазации, разделения металлов, а также в научных исследованиях. [c.273]

Так, Например, исследование перестройки поверхностного слоя катализатора во время реакции методом дифракции медленных электронов привело к явно неожиданным результатам, указывающим на высокое упорядочение хемосорбционных процессов. Оказалось, что адсорбция газов иа металлах происходит не хаотически, не по статистическим законам, а с образованием упорядоченной двумерной решетки. О. В. Крылов отсюда делает заключение, что эти эксперименты должны привести к радикальному отходу от классических представлений об адсорбции по Лэнгмюру. Адсорбцию, а следовательно, н катализ следует, очевидно, рассматривать как цепь скачкообразных превращений с перестройкой поверхности за счет использования энергии акта адсорбции или катализа. При каждой такой перестройке, с одной стороны, изменяется конфигурация активного центра на поверхиости, что приводит к изменению каталитической активности, с другой стороны, в момент перестройки атомы поверхности могут обладать повышенной активностью и участвовать в каталитическом акте [27, с. 8]. Эти выводы он подкрепляет рядом своих экспериментов. [c.208]

Адсорбционные явления и процессы весьма распространены (адсорбция газов, красящих веществ, адсорбционное действие мыла, адсорбционные пленки различных веществ на металлах и т. д.). [c.87]

Мы остановились лишь на некоторых следствиях теории переходного состояния. Эта теория получила широкое применение при рассмотрении таких важных для металлургии явлений, как диффузия в твердых и жидких металлах, вязкое течение металлов и шлаков, кинетика гетерогенных реакций, адсорбция газов и т. д. [c.245]

Защитное действие продуктов коррозии стали объясняется не только их тенденцией к уплотнению и способностью сцепления с поверхностью металла, но и их микроструктурой и способностью со временем превращаться в нерастворимые соединения. Вместе с тем продукты коррозии не всегда играют положительную роль. Например, при наличии сернистого газа в атмосфере они со временем ее усиливают, стимулируют коррозию, так как способствуют адсорбции газов и паров. Таким образом, двойственная роль продуктов коррозии обусловлена природой металла и физико-химическими свойствами примесей атмосферы. [c.14]

Среди них наиболее широко применяются кондуктометрические полупроводниковые сенсоры на основе оксидов переходных металлов. Принцип действия полупроводниковых сенсоров оксидного типа основан на изменении состояния поверхностной структуры полупроводника вследствие адсорбции газа на его поверхности. Электроны адсорбированных молекул газа взаимодействуют с электронами и дырками в кристаллической решетке, что приводит к изменению поверхностного заряда. При этом общее число поверхностных состояний, которые вносят вклад в формирование поверхностного заряда, зависит от состава и парциального давления компонентов газовой среды, окружающей полупроводник. Изменение поверхностного заряда вызывает изменение сопротивления полупроводника, которое легко измерить. [c.559]

Удобной моделью для рассмотрения процессов адсорбции газов твердыми телами является поверхность металла. При столкновении газа с поверхностью металла возможны четыре случая [c.113]

Так как при ведении гетерогенных процессов чрезвычайно важны такие характеристики, как доступность и площадь поверхности катализаторов (см. гл. 2), то определения их представлены широким спектром методов исследования. Это измерение суммарной площади поверхности контактной массы, поверхности нанесенного металла и объема пор по адсорбции газов определение распределения пор по размерам методом ртутной порометрии и др. [c.234]

Химическая адсорбция характеризуется диссоциацией адсорбированных молекул при взаимодействии с твердым телом. Водород, кислород или азот адсорбируются на поверхности металлов в виде атомов. Адсорбция газа или пара является началом коррозии. [c.4]

При постоянной температуре степень адсорбции газа на поверхности металла есть функция давления газа. Динамическое равновесие устанавливается при равенстве скоростей адсорбции и десорбции. Но в действительности при усилении коррозии процесс адсорбции зависит от скорости химической реакции, поэтому защита металлов от кор- [c.4]

Кроме того, было предположено, что характер взаимодействия между ртутью и полимером таков, что величина р (доля связанных сегментов) остается примерно постоянной и независимой от молекулярного веса. Авторы пытаются объяснить различия в поведении макромолекул при адсорбции на поверхностях твердых металлов и жидкой ртути степенью чистоты поверхности, адсорбцией на них различных газов, а также различным вкладом дисперсионных сил в поверхностную энергию металлической ртути. Поскольку дисперсионная составляющая свободной поверхностной энергии ртути значительно выше, чем для других металлов, адсорбция неполярного полистирола должна, очевидно, приводить к большему значению р и меньшему числу петель, простирающихся в раствор. Авторы придают также важное значение гомогенности поверхности ртути и тому, что в этих условиях происходит лучшее взаимодействие полимера с поверхностью. Сильное взаимодействие и соответственно более высокое значение р приводит к малым изменениям толщины слоя при адсорбции. [c.93]

Адсорбция газов на поверхности металлов 37 [c.37]

Адсорбция газов на новерхности металлов [c.37]

Методами статистической термодинамики описана адсорбция газов и паров на поверхности ионных кристаллов (галогениды щелочных металлов) и ионных пористых кристаллов (цеолиты типа А и X). Приведены результаты расчета термодинамических свойств простых молекул, адсорбированных на этих кристаллах. [c.472]

Обычно для оценки удельной поверхности используют адсорбцию жирных кислот, поскольку они очень часто ориентируются перпендикулярно поверхности, занимая в плотном монослое площадь 20,5 в расчете на молекулу. Вертикальная ориентация жирных кислот наблюдается, например, на саже [47], не слишком электроположительных металлах [48, 30] и двуокиси титана [49]. Во всех этих случаях происходит, по-видимому, хемосорбция, которая обусловлена либо образованием водородных связей, либо даже образованием солей с окислами поверхности. Чтобы исключить многослойную адсорбцию поверх первого слоя, используют полярные растворители, но и при этом кажущаяся площадь может зависеть от природы растворителя. Если принять а равной 20,5 А то полученные величины удельной поверхности могут оказаться как меньше, так и больше соответствующих значений, оцениваемых по адсорбции газов. При адсорбции стеариновой кислоты на двуокиси титана [50] (см. упражнение IX-4) сказывается либо уменьшение параметров решетки, определяющих ст , либо слишком плотная упаковка молекул в пленке. В случае адсорбции на металлах может происходить полимолекулярная адсорбция или химическое взаимодействие кислоты с окисной пленкой на поверхности металла. Кроме того, следует иметь в виду, что ориентация молекул на поверхности может значительно отличаться от вертикальной. Так, молекулы стеариновой кислоты, адсорбирующиеся на графитированной саже, ложатся на поверхность плоско (рис. IX-7). При этом адсорбция все еще описывается уравнением Лэнгмюра [51]. Таким образом, оценивать удельную поверхность по адсорбции жирных кислот следует весьма осторожно. [c.320]

Часто оказывается, что отношение реальной величины поверхности металла (например, измеренной по адсорбции газа) Н к геометрической поверхности пленки больше единицы. Объясняется это тем, что внешняя поверхность пленки и в атомном, и в более крупном масштабе не гладкая и что из-за наличия щелей между кристаллитами в пленке имеются поры. Ширина таких щелей обычно может достигать примерно 2 нм. Однако при толщине пленки более 50 нм кристаллиты не изолированы полностью друг от друга и почти вся подложка практически покрыта металлом. Толщина пленки обычно отвечает одному кристаллиту (исключение составляют пленки, напыленные при очень низких температурах, очень высокой скорости осаждения, и очень толстые пленки), и поэтому произвольный разрез поликристаллической пленки при наличии щелей между кристаллитами можно представить схематически, как на рис. 21. В каталитических исследованиях в основном используют пленки толщиной [c.139]

Получение платиновых острий и их очистка представляют серьезные методические трудности, которые однако удалось преодолеть. Полученное нами изображение чистого платинового острия, как и в случае вольфрама, передает распределение интенсивности испускания электронов разными гранями монокристалла, но отличается по своему виду от изображения вольфрама вследствие различия между типами решеток этих двух металлов. Адсорбция газов на платиновом острие, так же как и на вольфраме, резко изменяет топографию и интенсивность испускания им электронов. Можно надеяться, что, используя этот метод наблюдения за адсорбированными газами, удастся применить электронный проектор для визуального наблюдения за протеканием каталитических реакций на отдельных гранях платинового монокристалла. [c.168]

В разделах VIII, 2 и 3 отмечалось, что уменьшение теплоты физической адсорбции газов на металлах или на ионных адсорбентах может вызываться двумя причинами во-первых, взаимным отталкиванием па1)аллельно ориентированных диполей и, во-вторых, неоднородностью поверхностн. [c.121]

К сожалению, сопоставление экспериментальных данных по уменьшению теплот адсорбции с наблюдаемыми изменениями величин ефо представляет большие трудности. Его можно провести только для адсорбции щелочных металлов на нитях вольфрама, относительно которых имеется достаточное количество надежных данных. Величины контактных потенциалов, измеренные в процессе адсорбции газов на нитях, относятся к числу менее надежных данных. В большинстве исследований, в которых проводилось измерение контактных потенциалов иа пленках, значения потенциалов опреаелялись только для пленок, покрывающих поверхность почти сплошным слоем, в то время как для адсорбционных слоев с низкими значениями О такие измерения почти не проводились. Кроме того, между данными, опубликованными различными авторами, имеются довольно сильные расхождения [259]. [c.141]

В последнее время было установлено, что быстро протекающая адсорбция может часто сопровождаться последующим более медленным поглощением того же газа. Прн повышении давления происходит поглощение дополнительной порции газа, величина которой зависит от давления. Изучение этого явления но многих случаях проводилось на металлических пленках, полученных испарением и конденсацией паров металлов. Поскольку эти пленки являются микропористыми и поскольку даже физическая адсорбция газов на тонкопористых системах, например на угле, может требовать энергии активации [272] (т. е. энергии активации поверхностной миграции), то результаты, полученные на пленках, по-видимому, нельзя считать окончательным доказательством наличия эие згии активации в последних стадиях адсорбции. [c.149]

Образо11ание тонких слоев этих соединений на поверхности металла вызывает яоявленне цветов побежалости, увеличение толщины слоя продуктов реакции лриводит к окалине. Стадии этого довольно сложного процесса включают адсорбцию газа на поверхности, реакции на поверхности раздела, фаз, образование зародышей кристаллов, образование поверхностного слоя и про-дессы диффузии подвижных частиц сквозь этот слой в обоих направлениях. Это движение обусловлено уменьшением концентрации реагирующих частиц на поверхности и возникшим вследствие этого градиентом концентрации диффундирующих по ионным вакансиям катионов металла (например, Си+) и одновременным движением дефектов электронов (дырок) (например, Си +) к поверхности раздела твердых фаз. На поверхности протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием нового твердого вещества. Для системы Си/Оа происходит, например, образование оксида меди(1) [c.436]

В поверхностно-ионизационных Г. образуются положит, ионы при адсорбции газов на нагретых пов-стях металлов или их оксидов. Ионизоваться могут компоненты с достаточно низкими потенциалами ионизации, сравнимыми по величине с работой выхода электронов из нагретой пов-сти (эмиттера). Обычно ионизуются не контролируемые компоненты смеси, а продукты их р-ций на каталитически активной пов-сти. В кач-ве эмиттеров применяют, напр., нагреваемые током спирали из Pt, оксидов Мо или W. Нагретый эмиттер одновременно служит одним из электродов ионизац. камеры. Второй ( коллекторный ) электрод выполняют в виде наружного цилиндра. Т-ру нагрева эмиттера изменяют от 350 до 850 °С. С помощью таких Г. определяют фенол, уксусную и муравьиную к-ты, а также (с высокой избирательностью) азотсодержащие орг. соед., в частности анилин, амины, гидразины. Созданы приборы для контроля ряда аминов (диэтиламин, триэгиламнн и др.) в воздухе пром. помещений. Диапазон измеряемых концентраций 10- -10" %. [c.460]

Среди примесей можно выделить посторонние, т. е. не входящие в постоянный состав воздуха. Это такие газы, как SO2, SO3, H2S, NH3, СЬ, НС1. Эти газы, попадая в пленку влаги, увеличивают ее электропроводимость и гигроскопичность продуктов коррозии, действуют как депассиваторы, как катодные деполяризаторы. Твердые частицы, попадающие из воздуха на корродирующую поверхность, могут сами быть коррозионными, например Na l, N32804 могут увеличивать электропроводность, депассивирующую способность среды, выступать адсорбентами, облегчающими адсорбцию на поверхности металла различных газов и влаги. [c.57]

Благодаря тому, что при хемосорбции водорода один атом этого газа прикрепляется к одному атому поверхности металла, адсорбция водорода может служить методом определения поверхности металлических катализаторов, осажденных на инертном носителе, практически не адсорбирующем водород. Этот метод Спенадел и Будар [11] применяли, например, для оценки площади поверхности платиновой черни, нанесенной на окись алюминия. Они измерили адсорбцию водорода при 250° и получили (с учетом диссоциации водорода) изотермы ленгмюров-ского вида. Они нашли, что при давлении 240 мм рт. ст. достигается предельная адсорбция (насыщение), равная [c.291]

Свойства полученных образцов изучены различными методами химическим, термографическим, рентгеноструктурным, адсорбционным. Химический состав определяли методами, применяемыми в аналитической химии силикатов содержание щелочных металлов— на пламенном фотометре, двуокись кремния — весовым методом, окись алюминия — комплексометрически. В вакуумной установке с пружинными весами определяли адсорбцию газов и паров индивидуальных веществ. Термографические испытания проводили на пирометре Курнакова. Скорость нагрева составляла 25° С1мин., печь нагревалась до 950° С. Для идентификации структурного типа продукта перекристаллизации каолинита использовали рентгеноструктурный метод анализа (дифрактометр УРС-70 в Си Ка Излу . чении). [c.206]

В статье Пошкуса [12] рассмотрена молекулярная теория адсорбции на несиецифических адсорбентах, не содержащих иа поверхности ионов или полярных функциональных групп. В настоящей статье мы ограничимся кратким обзором общей теории адсорбции газов и паров на твердых поверхностях и ее применением к адсорбции на ионных непористых кристаллах (галоидные соли щелочных металлов) и ионных пористых кристаллах (цеолиты типа А и X). Приводятся также полученные в нашей лаборатории результаты расчетов термодинамических свойств простых молекул, адсорбированных на этих кристаллах. [c.23]

II на Ф. Изменение АУ при адсорбции газов на металлах исследуют, непосредственно определяя изменение работы выхода. В настоящее время этот способ используют очень щироко (см. рг13Д. V-6Б). Многие ранние работы Лэнгмюра по хемосорбции на металле, возможно, стимулировались пониманием практической важности изучения влияния адсорбированных газов на работу вакуумных ламп. [c.192]

Адсорбция газов на носителях с высокой удельной поверхностью при 77—90 К обычно настолько велика, что точные хемосорбционные измерения поверхности нанесенного металла в лучщем случае оказываются весьма сложными. [c.320]

Информацию о поверхностном составе металлов получают с помощью ряда методов. Так, например, можно полностью удалять из образца атомы и идентифицировать их масс-спектрометрически. Процесс рассеяния ионов тоже чувствителен к составу поверхности. Данные по адсорбции газов можно объяснить, исходя из состава поверхности, по крайней мере в благоприятных случаях полезны и измерения спектроскопических или термодинамических свойств, характеризующих взаимодействие адсорбат—адсорбент. Идентифицировать поверхностный атом можно, основываясь на его электронной структуре (определяемой зарядом ядра) щироко применяется микрозондовый анализ (электронно- и фотонно-зондовый в принципе можно также использовать ионно-зондовый анализ, но для аналитических целей он применяется редко и далее не рассматривается). Химическое окружение поверхностного атома в определенных обстоятельствах можно исследовать методом мёссбауэровской спектроскопии. [c.412]

Дифференциальный анализ водорода. Данный метод, описанный Холлом и Лютинским [149], основан на зависимости реакционной способности водорода при его обмене с дейтерием от природы поверхности, на которой он находится. Пока этот способ использовался только для выявления форм водорода, связанного на металле и на окисле применительно к нанесенной платине, однако метод может оказаться полезным и для выявления различий в реакционной способности поверхности разных металлов при достаточно низкой температуре реакции. Этот метод использовался также для идентификации данных по программированной термодесорбции форм водорода, адсорбированного на дисперсной платине (платиновой черни) [150]. Программированная термодесорбция. Температура, необходимая для десорбции газа с металлической поверхности, зависит от энергии связи газа с поверхностью. Для чистых металлических образцов отдельные пики спектра термодесорбции часто прини-сывают разным типам поверхностных адсорбционных центров. Сводка таких данных приведена Хейуордом [151]. Авторы работы [152] изучали программированную термодесорбцию водорода с дисперсного платинового катализатора (платиновой черни) [152], а в обзоре [153] описана методика исследования таких образцов, предусматривающая десорбцию в поток газа-носителя. По-видимому, возможные изменения десорбционного спектра, полученного для разных газов, например окиси углерода, водорода или азота, могут дать сведения о поверхностном составе катализаторов на основе сплавов. Хотя чаще исследуют металлические образцы без носителя, в благоприятных условиях можно изучать и нанесенные металлы [33] при этом весьма полезно сочетать этот метод и ИК-спектроскопию. Изменения работы выхода. Изменение работы выхода как следствие адсорбции газа может дать сведения о составе поверхности, если известно, что эти изменения для двух чистых компонентов биметаллического катализатора значительно отличаются. Надежнее всего использовать метод для выяснения распределения компонентов сложной системы. Захтлер и сотр. [132, 135] применили фотоэлектрический метод для изучения адсорбции окиси углерода на различных металлических пленках, а Уоллей и др. [154] использовали диодный метод, исследуя адсорбцию окиси углерода на пленках Рс1—Ag. [c.444]

Хорошо известно, что пористые массы силикагеля или окиси алюминия можно получить высушиванием гелей этих окислов, и они часто используются в качестве носителей для металлов. Металлы, на которые едкие щелочи не действуют, можно приготовить в виде очень пористых масс, сплавляя с алюминием и выщелачивая алюминий едкой щелочью. Огромное увеличение поверхности, достигаемое при этом, иллюстрируется приготовлением [33] никеля Ренея из сплава с удельной поверхностью 0,4 м /г. Путем экстраполяции кривой время выщелачивания — поверхность величина последней непосредственно после приготовления препарата найдена равной приблизительно 142 /г, по данным определения физической адсорбции газа по методу точки В , описанному в ближайшем разделе. Адсорбционные кривые, изображенные на рис. 26 с указанием точки В для каждой из них, показывают, что поверхность уменьшается при старении, по-видимому, в результате медленного роста кристалликов большего размера за счет более мелких. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология