Металлы, адсорбция газов поверхностная энергия

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]

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]

Поверхностные свойства твердых веществ изучены очень мало [1]. Определения и расчеты поверхностной энергии относятся главным образом к галогенидам щелочных металлов. Из окислов имеются данные только для окислов М , Са и 31. Методы экспериментального определения поверхностного натяжения твердых тел вообще отсутствуют. Вместе с тем было показано, что поверхностное натяжение изменяется при физической адсорбции газов. Тем более эта величина должна быть чувствительной к изменению химического или кристаллографического состава окисла. [c.97]

Таким образом, работа выхода электрона зависит от энергетики электронного газа металла как внутри металла, так и на его поверхности. Поэтому работа выхода электрона, а следовательно, свободная поверхностная энергия металла и его полная Потенциальная энергия значительно меняются в случае адсорбции и хемосорбции ПАВ на поверхности металла [122]. [c.76]

Основные научные работы относятся к химии поверхностных соединений и катализу. Исследовал механизм физической и химической адсорбции газов на металлах. Пришел к выводу (1930—1940-е), что а) активными центрами хемосорбции являются участки обрыва роста кристаллических граней б) поверхность металлов подобна полирадикалу, обладающему свободными валентностями в) хемосорбция на чистых поверхностях не требует энергии активации. Обнаружил (1950-е) различную степень диссоциации молекул водорода при хемосорбции. Установил (1930—1950-е) случаи эндотермической хемосорбции водорода и кислорода и количественно описал их. Развил представления об ионной адсорбции и ее связи с работой выхода электрона и ионизационным потенциалом адсорбированного газа, [c.166]

Разработано несколько важных методов изучения поверхностей в сверхвысоком вакууме. Один из самых прямых методов —дифракция медленных электронов. Электроны с энергиями от 10 до 200 эв обладают очень низкой проникающей способностью, а их длины волн имеют тот же порядок, что и межатомные расстояния в металле, поэтому они дифрагируют на решетке, образованной атомами поверхностного слоя. Дифракция электронов, которую наблюдают на флуоресцирующем экране, указывает расположение атомов в поверхностных слоях. Дифракционная картина чистой поверхности характеризует верхние слои кристалла, а адсорбция газа на поверхности вызывает соответствующие изменения в этой картине. Получаемую в этом случае дифракционную картину можно расшифровать, учитывая, что она относится к двумерной решетке. При применении метода дифракции медленных электронов было установлено, что в одних веществах расположение атомов на чистой поверхности точно такое же, как и в объеме, а в других веществах в двух или трех верхних слоях имеет место сложная деформация связей и смещение атомов как по поверхности, так и в перпендикулярном ей направлении. [c.186]

В качестве адсорбентов на практике применяют древесный и костяной угли, силикагель, высокодисперсные металлы, полученные восстановлением их из оксидов. Активированный уголь получают путем соответствующей активации угля-сырца твердых древесных пород. Уголь-сырец подвергают термической обработке для увеличения удельной поверхности. Активирование производят в атмосфере водяного пара или двуокиси углерода при температуре 700—900° С. При этом уголь частично реагирует с СОг и водяным паром с образованием СО и На-Изменение структуры угля показано на рис. 184. Активированный уголь как адсорбент применяется в противогазах, а также для очистки воздуха на промышленных предприятиях, для осветления различных растворов и т. п. Высокая адсорбционная способность активированного угля объясняется, как это видно из рис. 184, сильно развитой поверхностью. Так, суммарная поверхность всех пор, заключающихся в 1 г такого угля, составляет от 300 до 1000 лг. Такая огромная площадь обусловливает возникновение большого молекулярного силового поля и, стало быть, избыток поверхностной энергии на границе уголь — газ. За счет свободной поверхностной энергии и происходит адсорбция газа, т. е. повышение его концентрации в поверхностном слое угля при одновременном понижении концентрации газа в окружающем пространстве. [c.436]

В последнее время было установлено, что быстро протекающая адсорбция может часто сопровождаться последующим более медленным поглощением того же газа. При повышении давления происходит поглощение дополнительной порции газа, величина которой зависит от давления. Изучение этого явления во 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 энергии активации в последних стадиях адсорбции. [c.149]

При всяком адсорбционном процессе часть энергии выделяется в виде тепла. Определение теплоты адсорбции различных газов или паров металлами, окислами, углем и другими твердыми ве.цествами оказало неоценимые услуги для понимания поверхностных процессов, структуры поверхности и явлений гетерогенного катализа. [c.94]

Изложенные выще представления исходят в основном из рассмотрения закономерностей изменений потенциальной энергии электронов в металле. Закономерности адсорбции на металлах трактуются и с другой точки зрения — с учетом изменения кинетической энергии электронов. На эту возможность, в частности, указал Т.-М. Шваб [222], Рассмотрение адсорбции на металлах с точки зрения изменения уровней кинетиче-ской энергии двухмерного поверхностного электронного газа при ад- сорбции было проведено М. И. Темкиным [115]. Для этого он использовал модель свободного двухмерного электронного газа, аналогичную данной Зоммерфельдом для трехмерного электронного газа. Модель поверхностного электронного газа хотя и чрезмерно упрощена, за что она критиковалась [51, 52, 465], дает, однако, возможность объяснения некоторых закономерностей адсорбции. [c.61]

Исследование процессов хемосорбции газов на металлах при помощи газовой хроматографии проводят не только для измерения удельной поверхности металлов, но и для выяснения механизма процессов. Процессы сорбции, связанные с образованием поверхностных соединений, наблюдаются для многих адсорбентов, в том числе для активированного угля. Процессы адсорбции, при которых образуются поверхностные соединения, характеризуются наличием энергии активации их называют процессами активированной адсорбции. Применению газовой хроматографии для исследования активированной адсорбции посвящены работы Ивановой и Жуховицкого [c.227]

Хотя снижение теплоты адсорбции связывается с изменением распределения электронов на поверхности металла, сомнительно, чтобы соответствующее перемещение уровня Ферми могло быть причиной наблюдаемых при ковалентной адсорбции значений б(—АЯ). Темкин [134] предложил другой механизм. Исходя из существования двумерного поверхностного электронного газа, участвующего в процессе хемосорбции, он вывел для изменений кинетической энергии электронов уравнение [c.146]

Довольно однородной поверхностью обладают сульфиды и селениды металлов. Кристаллы многих из них имеют пластинчатое строение с сильно развитой базисной гранью. Благодаря этому на заполненных ими колоннах происходит разделение геометрических изомеров [56], подобное описанному для ГТС. Преимуществом сульфидов является меньшая энергия адсорбции благодаря меньшей поверхностной концентрации больших по размерам атомов серы по сравнению с атомами углерода. Однако эти адсорбенты при высоких температурах хроматографической колонны окисляются следами кислорода в газе-носителе, что уменьшает однородность поверхности и ограничивает возможность их применения. [c.26]

Изотермы адсорбции веществ различной природы в случае переходных металлов (железо, никель, кобальт) часто линейны в координатах 6 — lg , что соответствует изотерме Темкина. Она выводится из представления о линейном снижении энергии адсорбции с ростом степени заполнения. Это снижение для специфической адсорбции или хемосорбции легко объясняется с позиций модели поверхностного электронного газа [22] и роли вакансий в -зоне при адсорбционном взаимодействии [46]. При физическом характере адсорбции на переходных металлах (катионы органических аммониевых соединений) также выполняется изотерма Темкина. Однако линейность изотермы в координатах 0 — lg может соответствовать и выполнению изотермы Фрумкина, так что графическим анализом, без дополнительных критериев [42], выбор между неоднородностью поверхности (изотерма Темкина) и отталкиванием в адсорбционном слое (изотерма Фрумкина) не может быть сделан достаточно достоверно. [c.36]

Анодный сдвиг потенциала в поверхностном слое металла и пассивность последнего могут быть обусловлены активированной адсорбцией (хемосорбцией) пассивирующих частиц, в первую очередь пассивирующих анионов, в особенности однозарядного атомного иона кислорода 0 (анион радикала ОН, образующегося из Н2О нли ОН при анодной поляризации). Адсорбция ионов кислорода уменьшает свободную энергию поверхностных ионов металла за счет вытеснения эквивалентного количества свободных поверхностных электронов металла, т. е. создает пассива-ционный барьер. Поскольку поверхностный электронный газ вырожден, вытесняются электроны, находящиеся на самых высоких электронных уровнях, и при этом снижается поверхностный уровень Ферми металла. Изменение свободной энергии поверхности при полном ее покрытии адсорбированным монослоем составляет 3,8-10 эрг на один электрон, что соответствует 2,37 эВ, или 54,6 ккал/г-экв. [c.311]

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]

Д% Л. Дружинин (Московский институт радиотехники, электроники и автоматики). Адсорбция газов (Щ, N2, О2, СО и т. д.) на металла (N i, Pt, и т. д.) часто не подчиняется-простым ленгмю ровским зависимостям. Предлагаемый нами новый подход к описанию кинетики неравновесной адсорбции—десорбции состоит в детальном учете элементарных переходов между, квантовыми уровнями адсорбционного потенциала. Учитывается также возбуждение, внутренних степеней свободы при адсорбции. Предполагается,, что-уровни адсорбционного Потенциала, лежащие выше энергии актИва-ци№ поверхностной диффузии, делокализованы вдоль поверхности (Д-уровни), а лежащие ниже — локашизованы на активном центре [c.160]

На эту проблему пролила свет работа Леннард-Джонса [341 Он показал, что атом, адсорбированный на металлической поверхности, нарушает периодическое потенциальное поле (вызванное правильным расположением металлических ионов) около металлической поверхности. Это приводит к появлению локального уровня энергии в поверхности металла вблизи адсорбированного атома, и электрон в этом уровне в благоприятных условиях будет обмениваться с электроном в адсорбированном атоме, приводя преимущественно к гомеополярной связи. Там-мом [42] и позлее другими исследователями были также сделаны попытки рассматривать уровни поверхностной энергии металла в отсутствие адсорбированных газов. Ссылки на эти работы можно найти в статье Шокл л [43]. Поллард [44] пытался соединить сообралсения Тамма с соображениями Леннард-Длсонса. Он вычислил кривую адсорбционной потенциальной энергии для водорода на металле и нашел, что энергия активации для адсорбции подобна энергии активации, обсул<даемой Тейлором [25]. [c.166]

При рассмотрении свойств графита исходят из того, что сила адгезии к металлу чистой частицы графита, на поверхности которой нет хемосорбированных или адсорбированных молекул, примерно одного порядка или меньше сопротивления сдвигу параллельно кристаллографическим плоскостям в самом графите. В связи с этим при сдвиге частицы графита будут сниматься с металла, и, следовательно, будут обнажаться несмазывае-мые участии металла. В результате будет происходить сухое трение. Правда, при этом чистые основные плоскости кристаллитов графита, открывающиеся в процессе скольжения, имеют определенную склонность к налипанию на обнаженную поверхность металла. Такие условия создаются в атмосфере сухог(> азота, когда не наблюдается существенной адгезии газа на поверхности кристаллитов графита. В сухом кислороде молекулы газа хемосорбируются за счет ненасыщенных валентностей, образующихся на кромках основных плоскостей кристаллитов и, снижая поверхностную энергию графита, уменьшают его сопротивление сдвигу. В результате тенденция графита к отделению от металла взамен сдвига по внутренним плоскостям спайности кристаллитов под действием тангенциальной силы скольжения уменьщается. Некоторое улучшение защиты поверхности металла, наблюдаемое в данном случае, будет, однако, недостаточным для обеспечения хорошей смазки. В присутствии паров во-ды сопротивление графита сдвигу по плоскостям спайности уменьшается значительно сильнее за счет адсорбции молекул воды на основных кристаллографических плоскостях. В результате этого создаются условия, при которых сопротивление сдвигу внутри решетки кристаллитов станет значительно меньше сил адгезии графита к поверхности металла, что и обеспечит [c.106]

При адсорбции газа на поверхности металла возможны два типа взаимодействия неспецифическая ван-дер-ваальсова адсорбция и хемосорбция, приводящая к образованию более или менее стабильного поверхностного соединения между металлом и газом. На рис. 98 приведена диаграмма потенциальная энергия водорода, адсорбированного, на металле, — расстояние г атома Н от поверхности металла . При ван-дер-ваальсовой адсорбции молекулы водорода удерживаются силами межмолеку- [c.484]

Осн. область работ — теория катализа. Положил начало (1920-е) изучению кинетики каталитических р-ций на поверхности раздела жидкость — газ. Предложил (1928) один из методов определения удельной поверхности тв. тел. У становил условия активированной адсорбции и величины энергии активации для разных адсорбентов и адсорбатов. Экспериментально проверяя теорию поверхностных активных центров катализаторов, выдвинутую X. С. Тэйлором, нашел (1930-е) случаи как широкой неоднородности поверхности, так и каталитически однородной, что, в частности, обусловило необходимость перехода от изучения геометрии и энергетики поверхности к исследованию электронного строения тв. тел. Предложил (1929) использовать измеряемую величину работы выхода электрона из металлов для оценки реакционной способности последних. Применил (1939) метод меченых атомов для изучения промежуточной хемосорбции в катализе. Установил (1940—1955) наличие двухточечной хемосорбции орг. молекул на катализаторах и пришел к выводу о необходимости структурного соответствия между молекулами реагента и решеткой катализатора, подтвердив мультиплет-ную теорию катализа Баландина. Обосновал вывод о гетерогенногомогенных процессах, в которых часть реагентов конвертируется на поверхности, а часть — в объеме, отграничив таким образом катализ от некаталических чисто термических р-ций. Создал большую школу химиков — специалистов в обл. катализа. [c.376]

Часто при адсорбции металлами таких реакционноспособных газов, как водород, кислород, окись углерода и другие, происходит как физическая адсорбция, так и хемосорбция, которая приводит к образованию новых поверхностных соединений. В этом случае адсорбированная молекула или продукты ее превращения локализуются на поверхности с большой энергией связи с поверхностными атомами металла [270], так что значительно более слабыми межмолекулярными взаимодействиями хемосорбированных молекул друг с другом можно пренебречь. Однако в случае благородных газов, особенно таких, как криптон и ксенон, и некоторых других химически инертных молекул, таких, например, как перфторметан, наблюдается только молекулярная (физическая) адсорбция на поверхности металла. Исследование молекулярной адсорбции на чистой поверхности металла представляет значительный интерес для развития молекулярной теории адсорбции. Большинство металлов обладает простой кристаллической решеткой, например, медь и же- [c.56]

Энергия активации сорбции кислорода на серебре и платине изменяется по мере заполнения, что указывает на неоднородность поверхности этих металлов и на различие в энергиях связи адсорбированного кислорода с металлами. Работы Чэпмена и Холла [98], а также электрохимические исследования [102 и 103] показали, что наряду с относительно непрочными соединениями кислорода с серебром нри адсорбции образуются и более прочные соединения. На основании измерений равновесия реакции Ме + НгО (газ) Нг (газ) + Ме 0 Гонзальц и Парравано [104] рассчитали теплоту хемосорбции кислорода на никеле, платине и серебре. В результате взаимодействия металла с водяным паром возникают поверхностные соединения типа №0, РЮ и Ag20. [c.33]

Теория де Бура — Цвиккера подверглась суровой критике Брунауэра [18], основное возражение которого заключалось в том, что эффект поляризации недостаточно велик. Это привело к почти полному забвению поляризационной теории. Однако некоторые новые данные показывают, что в этой теории все же имеется рациональное зерно. Бьюиг и Зисман [64], в частности, показали, что адсорбция н-гексана на различных металлах приводит к значительному изменению поверхностного потенциала АУ, соответствующему довольно большому индуцированному дипольному моменту порядка 0,3 дебая (В). Согласно-расчетным данным, для индуцирования такого диполя на молекулах н-гексана на поверхности должно быть поле напряженностью около 10 В/см. Значительное изменение АУ обнаружено и при адсорбции инертных газов на металлах [65]. Так, по данным Притчарда [66], при адсорбции ксенона на меди, никеле, золоте и платине при —183°С значение АУ меняется от 0,2 до 0,8 В, причем в момент завершения образования монослоя наклон зависимости АУ от V резко уменьшается. По мнению Бенсона и Кинга [67], адсорбция инертных газов на окиси алюминия в значительной мере определяется локальными электрическими полями. Поверхность графита, по-видимому, также характеризуется сильным полем, обусловленным разделением д-электронов и положительно заряженных атомов углерода. В последнее время получены спектроскопические данные (гл. XIII, разд. Х1П-4), свидетельствующие о значительной поляризации адсорбированных частиц. Как показано в разд. XIV-10, даже на поверхностях молекулярных кристаллов дисперсионным силам можно приписать только часть энергии адсорбции. Более того, на поверхностях, покрытых прослойками предварительно адсорбированных инертных веществ, потенциальное поле убывает почти экспоненциально. Таким образом, можно считать доказанным, что в общем случае адсорбция в первом слое больше определяется электростатическим поляризационным взаимодействием (уравнение (У1-38), гл. VI), чем дисперсионными силами. [c.463]

Цитированные выше работы (за иоключением 279] и 457]) трактуют эффект взаимного влияния с точки зрения изменения потенциальной энергии электронов. В модели поверхностного электронного газа (основанной на модели Зоммерфельда), предложенной М. И. Темкиным 115], учитывается кинетическая энергия коллективизированных электронов адсорбирующегося вещества в поверхностном слое металла (вместе с электронами поверхностного слоя металла). Из такого рассмотрения следует, что часть энергии, освобо1Ждающейся при адсорбции, должна расходоваться на увеличение кинетической энергии электрон-ного газа, причем эта доля энергии возрастает с увеличением степени покрытия поверхности. Отсюда и вытекает линейное уменьшение величин теплот адсорбции по мере покрытия поверхности. Такой эффект и выражает, с точки зрения данной модели, взаимное влияние адсорбированных частиц, причем предусматривается, что адсорбционная связь должна быть в значительной степени ионной. [c.124]

Если мы рассмотрим, например, поверхность раздела металл — газ, то атомы металла на этой поверхности обладают большей энергией, чем в объеме. Следовательно, металл стремится принять такую форму, при которой число атомов на повд)хности будет минимальным иными словами, если отсутствуют другие силы, то эта форма будет сферической. Сила, которая вызьшает стремление поверхности минимизировать свою площадь, называется силой поверхностного натяжения. Ниже эта характеристика будет определена более строго. Для сплава состав поверхностного слоя, вообще говоря, сильно отличается от состава в объеме раствора. Если данное растворенное вещество находится преимущественно на поверхности раздела, то можно сказать, что оно предпочтительно адсорб1фуется на этой поверхности (или является поверхностно-активным). В этой главе рассматриваются явления, связанные с поверхностным натяжением, а характеристики адсорбции будут обсуждены в гл. 14. Очевидно однако, что оба типа явлений взаимосвязаны и обособление их вводится лишь для удобства изложения. [c.316]

В частности, если принять модель, рассмотренную налш в 2, л, в ко торой адсорбционными центрами являются свободные электроны кристалла, то в качестве газа адсорбционных центров мы имеем дело с алектронным газом в поверхностном слое кристалла. В этом случае наша картина совпадает с картиной Брегера и Жуховицкого которые при вычислении дифференциальной теплоты адсорбции учитывали происходящее при адсорбции изменение энергии электронного газа в кристалле. Различие заключается в том, что Брегер и Жуховицкий рассматривали электронный газ в металле, в то время как в нашей модели ( 2, л) мы имеем депо с электронным газом в полупроводнике. В модели Брегера и Жуховицкого, так же как и в нашей модели, каждая адсорбируемая молекула связывается с поверхностью кристалла при помощи электрона решетки при этом этот электрон выпадает из общего семейства свободных электронов. Таким образом, в модели Брегера и Жуховицкого свободные электроны кристалла трактуются как адсорбционные центры, так же как и в нашей модели. [c.376]

Поверхность всякого твердого тела, соприкасающаяся с жидкостью или газом, непременно вступает в адсорбционное взаимодействие с частицами окружающей среды (гл. И). Освобождение энергии лри адсорбции приводит к уменьшению црочности связи поверхностных частиц твердого тела с его кристаллической решеткой. Уже из этих простейших соображений следует, что адсорбция должна серьезно влиять на процесс анодного растворения металла. Переход атома, например, из положения у полукристалла в другое, отвечающее более высокому уровню энергии, потом в следующее и т. д. (гл. I) не может не изменять свою скорость под влиянием адсорбции в ту или иную сФорону. [c.116]

Оеобьгй и достаточно распространенный случай взаимодействия полярных адсорбентов с молекулами газов, паров и жидкостей — образорание водородных связей. Такие связи возникают, например, на гидроксидированной поверхности силикагелей, оксидов и гидроксидов металлов (железа, алюминия, титана, хрома), на природных алюмосиликатах. Наряду с поверхностными гидроксильными группами, на сорбентах органической природы существуют и другие функциональные группы содержащие атомы с неподеленными. парами электронов, обычно карбоксильные,. а минные, возможно, карбонильные группы и ряд других Такие функциональные группы в относительно небольшом количестве существуют и на поверхности многих неполярных адсорбентов, в том числе и на поверхности стенок пор активных углей. Энергия Н-связи в 2—4 раза превышает энергию дисперсионного взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью, и поэтому адсорбция молекул, возникающая за счет водородной связи, преобладает над адсорбцией молекул, адсорбирующихся только под воздействием дисперсионных сил. Следовательно, на а 1С0рбенте, поверхность которого содержит доста- У точное количество функциональных групп, способных образовывать водородные связи, т. е. на гидрофильном адсорбенте, из водных растворов преимущественно будут сорбироваться молекулы воды, тем более, что и их концентрация в растворе и у поверхности раздела фаз во много раз превышает концентрацию Других компонентов раствора. В водных растворах образование водородных связей между молекулами растворенного вещества и воды дает наиболее значительный вклад в энергию сольватации, противодействующую концентрированию молекул растворенных веществ у поверхности раздела фаз наряду с энергией диполь-дипольного и иои-дипольного взаимодействия в растворе. [c.25]

Бреннан, Грехэм и Хейес [124] на основании исчерпывающего сравнения точек В и значений объемов монослоя по БЭТ, полученных при адсорбции криптона и ксенона на большом числе поверхностей напыленных металлов, пришли к выводу, что эффективные площади этих двух молекул по крайней мере на металлических поверхностях имеют по существу одинаковую величину. (Согласно данным более ранних исследований [121, 131], отношение 2хе /2 Кг близко к 1,3.) Исходя из ранее сделанных предположений [120], согласно которым упаковка молекул адсорбата в монослое зависит от расположения адсорбционных центров на новерхности, Бреннен и др. [124] напоминают, что исследования с помощью электронного проектора (см. разд. 3.3.5.1) достаточно ясно показали, какое большое влияние оказывает координационное число адсорбционного центра на адсорбцию инертных газов [132, 133]. Относительно высокое значение энергии активации для поверхностной диффузии, наблюдаемое для криптона и ксенона на вольфраме [134], служит дальнейшим подтверждением этой точки зрения. Значения [124] энергии межатомных взаимодействий (энергии адсорбции, см. разд. 2.2.1), вычисленные нри условии, что эти инертные молекулы находятся на поверхности металла, также подтверждают приведенные выше результаты. Таким образом, можно заключить, что оценка величины поверхности из измерений емкости монослоя окажется ошибочной, если не принимается во внимание зависимость площади поперечного сечения молекулы адсорбата от координации молекулы на поверхности твердого тела. [c.82]

Большие успехи в изучении X. достигнуты в последнее время благодаря применению новейших физико-химич. методов исследования. Напр., изучение X. на металлич пленках (N1, Р1), полученных в ультравакууме (10 —10 мм), показало, что такие пленки обладают большой ненасыщенностью. Молекулы На, Оа II других газов хемосорбируются на них без энергии активации. Малые значения динольного момента этпх хемосорбированных слоев, обнаруживаемые измерениями работы выхода электронов, указывают на образование ковалентной связи. Вероятно, в ней участвуют -электроны металлов. В присутствии загрязнений может наблюдаться энергия активации за счет хпмич. реакции адсорбата (На, Оа) с этими загрязнениями. Энергия активации при X. на металлах может указывать также на растворение газа в поверхностном слое. Изучение хемосорбированных слоев на металлах методами дифракции медленных электронов эмиссионного электронного и ионного проекторов показало в ряде случаев кристаллохимич. соответствие структуры хемосорбированного слоя и объема металла и резкую зависимость структуры хемосорбированного слоя и величины X. от кристаллографич. индекса грани. Напротив, при адсорбции Оа и J. на Ое-было обнаружено отличие структуры хемосорбированного слоя от объема адсорбента. [c.313]

Умелое использование новейшей вкспериментальной техники (автоэлектронный эмиссионный микроскоп [1—3], инверсионный ионизационный манометр [4], новейшая высоковакуумная техника [5]) способствует выяснению связи между структурой поверхности и хемосорбцией газа металлом. Применение авто-электронного эмиссионного микроскопа для изучения адсорбции кислорода на вольфраме [6] позволило недавно получить сведения о поверхностной подвижности [7], о прочности связи между кислородом и вольфрамом [8] и об энергиях испарения хемосорбированного кислорода [9]. Настоящая работа посвящена систематическому исследованию адсорбции азота вольфрамовым острием автоэлектронного эмиссионного микроскопа при достаточно низком давлении, для того чтобы можно было изучить исе стадии адсорбции — от первоначальной быстрой реакции до конечных стадий хемосорбцни. [c.510]