Адсорбция ароматических веществ

Теоретические основы. Процесс основан на способности тонкодисперсных природных адсорбентов (отбеливающих земель) удалять из масла смолистые соединения и полициклические ароматические углеводороды. Адсорбция этих веществ происходит, как и в процессе непрерывной адсорбционной очистки, вследствие их повышенной полярности и предпочтительной адсорбируемости. [c.247]

Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров, в частности при извлечении летучих растворителей из их смеси с воздухом или другими газами (рекуперация летучих растворителей) и т. д. Еще сравнительно недавно адсорбция применялась в основном для осветления растворов и очистки воздуха в противогазах в настоящее время ее используют для очистки аммиака перед контактным окислением, осушки природного газа, выделения и очистки мономеров в производствах синтетического каучука, смол и пластических масс, выделения ароматических углеводородов из коксового газа и для многих других целей. В ряде случаев после адсорбции поглощенные вещества выделяют (десорбируют) из поглотителя. Процессы адсорбции часто сопутствуют гетерогенному катализу, когда исходные реагенты адсорбируются на катализаторе, а продукты реакции десорбируются, например при каталитическом окислении двуокиси серы в трехокись на поверхности платинового катализатора и др. [c.563]

Адсорбция зависит от химической и физической природы адсорбента и адсорбтива. Так, например, на активированном угле обычно лучше адсорбируются ароматические вещества, чем алифатические. Адсорбция веществ, относящихся к одному и тому же гомологическому ряду, часто возрастает с увеличением длины углеродной [c.130]

Адсорбция зависит от химической и физической природы адсорбента и адсорбтива. Так, например, на активированном угле обычно лучше адсорбируются ароматические вещества, чем алифатические. Адсорбция веществ, относящихся к одному и тому же гомологическому ряду, часто возрастает с увеличением длины углеродной цепи. Нередко адсорбция повышается с увеличением числа двойных связей в адсорбтиве. [c.153]

При решении вопроса о том, какому механизму соответствует найденное кинетическое уравнение (1.9), необходимо иметь в виду, что водород может адсорбироваться на поверхности катализатора и реагировать с адсорбированными молекулами толуола в молекулярной форме либо в виде атомов или ионов. Выше отмечалось, что изомеризация углеводородов при гидрировании олефинов свидетельствует о диссоциативной адсорбции и последовательном присоединении атомов или ионов водорода к ненасыщенным связям гидрируемого соединения. Поэтому логичным будет допустить, что и при гидрировании ароматических углеводородов происходит диссоциативная адсорбция водорода и что лимитирующей стадией является присоединение первого атома или иона водорода к ароматическому кольцу. Тогда в случае лэнгмюровских изотерм адсорбции исходных веществ можно написать следующее выражение дпя скорости реакции [c.32]

Степень адсорбции органических веществ на полярных адсорбентах зависит в основном от наличия -функциональных групп, двойных связей, ароматических и гетероциклических колец, от конфигурации молекулы, величины ее дипольного момента, поляризуемости и т. д. и относительно мало зависит от величины молекулы. [c.338]

При адсорбции на полярных адсорбентах заметно сказывается также влияние ароматических или гетероциклических колец. По сравнению с ненасыщенными соединениями ароматические вещества адсорбируются, как правило, более прочно. Влияние ароматических колец особенно сильно, если они конденсированы. Весьма сильное влияние на степень адсорбции могут оказывать конфигурация молекулы и ее дипольный момент, что в ряде случаев позволяет осуществить разделение геометрических изомеров, а также о-, м- и п-изомеров (например, нитрофенолов, нитроанилинов и т. п.). [c.338]

Из полученных данных видно, что в процессе формирования граничного слоя проявляется правило Гурвича Л.Г., которое заключается в том, что с уменьшением содержания в растворе ароматических углеводородов скорость адсорбции смолистых веществ на полярную поверхность повышается. Этим и объясняется более быстрое увеличение содержания смолистых веществ в составе граничного слоя при его формировании из объёма исследуемых смазок. [c.12]

Установлено, что при формировании граничного слоя из объёма нефтяной фракции действуют те же закономерности (правило Гурвича Л.Г.), что и при адсорбционной очистке нефтяных фракций с использованием полярных адсорбентов. При этом с уменьшением концентрации в смеси ароматических углеводородов адсорбция смолистых веществ на металлическую поверхность увеличивается. [c.21]

Практически для определения Сн.и удобно пользоваться кривыми ионизации слабых электролитов. Адсорбция веществ кислотного характера растет с понижением pH, адсорбция органических слабых оснований с уменьшением pH падает [26]. При изображении в координатах а — Сн.и все изотермы адсорбции каждого вещества укладываются на одну изотерму, т. е. в случае адсорбции ароматических слабых электролитов ионы в присутствии неионизированных молекул не адсорбируются. Это позволяет определять константу ионизации слабых ароматических электролитов адсорбционным методом [27]. Совместная адсорбция неионизированных молекул и ионов возможна только в случае соизмеримости величин адсорбции ионизированных и неионизированных молекул. [c.90]

Ван-дер-ваальсовская адсорбция ароматических ионов с конденсированными ароматическими ядрами (например, сульфокислот нафталина и его производных) значительно выше, чем ионов производных бензола, что обусловлено увеличением интенсивности дисперсионного взаимодействия углеродного скелета с поверхностью угля. При значениях констант ионизации порядка 10 —10 , характерных для сульфокислот нафталина и его производных в водных растворах, практически 95— 99% всего растворенного вещества находится в ионизированном состоянии. В этом случае возможна совместная адсорбция молекул и ионов. [c.90]

Для проведения работы был приготовлен модельный рас твор, в котором парафиновая часть была представлена угле водородом нормального строения — гексадеканом (цетаном) а ароматическая — смесью изомеров а- и р-метилнафталина Адсорбенты выбирались следующим образом из целого на бора традиционных адсорбентов и веществ, которые могут адсорбировать ароматические углеводороды, были выбраны вещества с наибольшей величиной адсорбции ароматических углеводородов из модельного раствора заданной концентра-дии. Адсорбцию проводили в статических и динамических условиях. Ароматические углеводороды в исходном и очищенном растворах анализировали по спектрам поглощения в ближней ультрафиолетовой области на спектрофотометре СФ-26 методом калибровки на длине волны Я-= 285 нм, соответствующей максимуму поглощения для данного раствора, в разборной кювете с толщиной слоя 0,05 см. [c.32]

Получаемый ион можно представить как а-комплекс, который быстро отдает протон, оставляя алкилированное ароматическое вещество. Кинетические исследования этого процесса показали, что самой медленной стадией является образование ст-комплекса [87, 88]. На твердом катализаторе реакция алкилирования протекает по механизму Риделя [89]. Этот механизм предполагает адсорбцию алкилирующего агента на активном центре поверхности катализатора. В случае твердого кислотного катализатора активный центр — кислотный центр Бренстеда, а адсорбируемый продукт—карбениевый ион [c.24]

Одно из важных наблюдений заключалось в том, что ароматические вещества сорбируются не всегда лучше, чем алифатические, так как сродство соединения к углю в значительной степени зависит от заместителей в ароматических кольцах и от функциональных групп в молекулах алифатических веществ. Полученные результаты подтверждают литературные сообщения, связывающие адсорбцию с растворимостью и диссоциацией кислот в искусственных смесях органических веществ. Вместе с тем при изучении адсорбции алифатических полимеров, обладающих свойствами кислот и оснований, получены новые данные в тех случаях, когда изменение pH вызывало образование ионизированных полимерных групп, адсорбция уменьшалась по крайней мере в 1000 раз. Эти данные позволяют установить параметры промышленных сточных вод, по которым может быть сделана оценка сродства водных растворов органических веществ к углю, а именно общее содержание углерода (ООУ), связанного азота, содержание ароматических соединений, кислотность (pH = 4—7) без карбонатной кислотности. В заключение можно отметить, что на адсорбцию органических веществ из водных растворов активным углем влияют многие факторы, некоторые из которых приведены ниже [15]. [c.97]

Сравнение адсорбции алифатических и ароматических соединений с приблизительно одинаковой молекулярной массой привело к неожиданным результатам. На рис. 8.7 приведено сопоставление адсорбционной способности бензойной кислоты (123 г/моль) и гептановой кислоты (130 г/моль). Бензойная кислота адсорбируется по крайней мере на порядок лучще, чем гептановая в неионизированном состоянии (рН = 4), но в нейтральных и щелочных средах (pH ==6) обе кислоты адсорбируются в значительно меньшей степени, причем гептановая кислота имеет большее сродство к углю. Это может быть обусловлено меньшей полярностью и стабильностью бензойного кольца неионизированной бензойной кислоты. Рис. 8.7 иллюстрирует также различие в адсорбции алифатических и ароматических гидроксилсодержащих веществ. При оценке адсорбции углем алифатических и ароматических аминов выявилось небольшое различие в их сорбционной способности. Таким образом, адсорбция ароматических и алифатических органических веществ зависит от заместителей в бензольном ядре или от функциональной группы алифатических органических веществ. Как показали исследования, ароматические вещества не всегда адсорбируются лучше, чем соответствующие им алифатические органические вещества. [c.104]

При этом к однотипным по характеру межмолекулярных взаимодействий относятся, например, любые смеси предельных углеводородов (нормального, изомерного и циклического строения), СС , 81014 и т. п. с ароматическими углеводородами, содержащими алкильные радикалы нормального, изомерного или циклического строения и г. п. Важно подчеркнуть, что для расчетов =/ (/У а) необходимы лишь изотермы адсорбции стандартного пара на сравниваемых адсорбентах и коэффициенты подобия для адсорбции индивидуальных веществ, т. е. дополнительной экспериментальной информации по сравнению с перечисленной выше не требуется. [c.64]

Возможно, проявление адсорбции ароматических веществ нуклеозидов, ароматических аминокислот и т. п. Регенера1 ию геля выполняют 0,2 М NaOH или раствором детергента. [c.70]

Данные табл. 7 свидетельствуют о том, что в случае всех изученных соединений (за исключением бензола) адсорбция ароматических веществ на поверхности висмута энергетически более выгодна, чем на свободной поверхности раствора. Табличные данные показывают, что значения — ААСа для Нд на 0,3—1,3 ккал/моль выше, чем на В1. Как было показано выше, [c.137]

Электроосаждение металлов в присутствии определенных органических веществ, называемых выравнивающими агентами, обеспечивает заполнение рисок, царапин и впадин на поверхности металла и получение гладких осадков. В качестве выравнивающих агентов используют кумарин, хинолин, 2,2-дипиридил и другие органические вещества. Большинство выравнивающих агентов является одновременно и бле-скообразователями. Блеск осадка существенно улучшается, если в раствор вместе с выравнивающим агентом добавляют специальные органические вещества — блескообразова-тели (я-толуолсульфамид, сульфонаты ароматических эфиров и др.). Выравнивающие и блескообразующие добавки адсорбируются преимущественно на различных выступах поверхности и препятствуют осаждению металла на них, тогда как в углублениях плотность тока соответственно повышается. Преимущественная адсорбция органических веществ на выступах связана прежде всего с тем, что условия диффузии органических [c.375]

Электроосаждение металлов в присутствии определенных органических веществ, называемых выравнивающими агентами, обеспечивает заполнение рисок, царапин и впадин на поверхности металла и получение гладких осадков. В качестве выравнивающих агентов используют кумарин, хинолин, 2,2-дипиридил и другие органические вещества. Большинство выравнивающих агентов является одновременно и блескообразователями. Блеск осадка существенно улучшается, если в раствор вместе с выравнивающим агентом добавляют специальные органические вещества — блескообразователи (п-толуол-сульфамид, сульфонаты ароматических эфиров и др.). Предполагается, что выравнивающие и блескообразующие добавки адсорбируются преимущественно на различных выступах поверхности и препятствуют осаждению металла на них, тогда как в углублениях плотность тока соответственно повышается. Преимущественная адсорбция органических веществ на выступах связана прежде всего с тем, что условия диффузии органических молекул к выступающим участкам поверхности оказываются более благоприятными. Механизм блескообразо-вания изучался в работах Н. Т. Кудрявцева, К. М. Горбуновой, Ю. Ю. Матулиса, С. С. Кругликова и др. [c.391]

Принцип метода модуляционной спектроскопии отражения основан на том, что отражение света от поверхности металла связано с состоянием его поверхностной электронной плазмы. Последнее в свою очередь зависит от плотности заряда электрода q и от донорно-акцепторного взаимодействия частиц адсорбата с металлом. Таким образом, величина ARIR позволяет характеризовать как наличие на поверхности электрода молекул органического вещества, адсорбция которых изменяет q, так и наличие или отсутствие специфического, донорно-акцепторного взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью металла. Так, например, методом модуляционной спектроскопии отражения можно зафиксировать характерное для адсорбции ароматических и гетероциклических соединений я-электронное взаимодействие их с положительно заряженной поверхностью электрода (частичный переход л-электронов органической молекулы на уровни зоны проводимости металла). [c.34]

На неполярных адсорбентах из сильно полярных элюентов, например, водно-спиртовых смесей, сильнее адсорбируются молекулы, содержащие неполярные углеводородные цепи, циклы или группы (см. рис. 14.4 и 14.15). В основном эти молекулы удерживаются на неполярной (гидрофобной) поверхности за счет адсорбции их неполярных частей, т. е. за счет неспецифического межмолекулярного взаимодействия с адсорбентом, как это было показано в разделе 16.5 при адсорбции ароматических углеводородов из водных растворов на гидроксилированной поверхности кремнезема. Полярные же группы молекул дозируемого вещества при адсорбции на неполярном адсорбенте из полярного элюента уменьшают удерживание, так как их межмолекулярное взаимодействие с полярными грушпами молекул элюента, влияя на их ориентацию, ослабляет межмолекулярное взаимодействие молекул дозируемого вещества с адсорбентом и облегчает их возвращение в объем элюента. Таким образом, в этом случае удерживание в основном определяется, во-первых, неспецифическим межмолекулярным взаимодействием молекул дозируемого вещества с адсорбентом и, во-вторых, специфическим межмолекулярным взаимодействием этих молекул с элюентом, причем последнее уменьшает удерживание. Этот молекулярный механизм удерживания надо иметь ввиду, так как распространенный в литературе по жидкостной хроматографии термин обращеннофазная хроматография не передает существа дела. Действительно, из лекции 16 следует, что органические вещества, во-первых, удерживаются из водных растворов и на полярном адсорбенте (гидроксилированной поверхности силикагеля) и, во-вторых, порядок выхода органических веществ может быть изменен при изменении состава элюента как на полярном, так и неполярном адсорбентах. [c.307]

На ранних стадиях развития предбиологических систем некоторые матрицы играли важную роль. Простейшая небиологическая организация — кристалл — могла служить местом ориентированной адсорбции органических веществ и таким образом вносить некоторый порядок в их расположение. Д. Бернал полагал, что вещества углистых хондритов и глины на поверхности Земли могли функционировать в качестве матриц. М. Блуа приписал аналогичную роль беспорядочно построенным полимерам — меланинам, которые получаются в результате действия ультрафиолета на ароматические аминокислоты и содержат в качестве основного звена соединение [c.381]

Если какое-либо вещество элюируется с удерживаемым объемом больше VI, то это указывает на проявление других механизмов разделения (чаще всего адсорбционного). Адсорбционные эффекты обычно проявляются на жестких сорбентах, но иногда наблюдаются и на полужестких гелях, видимо, из-за повышенного сродства к матрице геля. Примером может служить адсорбция ароматических соединений на стирол-дивинилбензольных гелях. [c.42]

По отношению к воде положительно поверхностноактивными являются вещества с дифильным строением молекул. Дифильность буквально означает двойное сродство. Оно обеспечивается наличием в молекуле полярной группы (-ОН, -СООН, - OONa, -NH3X, -OSO3H и т. д.), обеспечивающей сродство к воде (т. е. более или менее приемлемую растворимость), и неполярного радикала (алифатического, ароматического и др.), обеспечивающего меньшую, чем у воды, полярность вещества, а следовательно, и меньшую величину натяжения границы этого вещества с газовой средой, что необходимо для того, чтобы адсорбция этого вещества на границе раствор— газ привела к снижению натяжения раствора по сравнению с натяжением растворителя. В символическом изображении таких молекул на разного рода схемах кружок обозначает полярную группу, а черта — неполярный радикал. [c.579]

Физическая адсорбция органических веществ из водных растворов наиболее сильно проявляется нри использовании в качестве адсорбентов углеродных материалов, поскольку энергия вандерваальсовского взаимодействия молекул воды с атомами углерода, образующими поверхность углеродных тел, намного меньше энергии дисперсионного взаимодействия этих атомов с атомами углеродного скелета органических молекул. Энергия дисперсионного взаимодействия органических молекул с адсорбентом особенно высока в тех случаях, когда углеродные скелеты молекул адсорбента имеют плоскую структуру и характеризуются сопряженной системой л-связей, как это наблюдается, например, в ароматических соединениях. Большое различие в энергии взаимодействия молекул компонентов раствора с поверхностью углеродного адсорбента приводит к си.т1ьно выраженной избирательной адсорбции органических веществ. Такая избирательность обусловливает технологическое применение адсорбции или является основой адсорбционных механизмов многих процессов молекулярной биологии. [c.44]

Идеи, высказанные Эршлером, Тедорадзе и Майрановским [4], независимо были сформулированы в другом виде Мохилнером и Делахеем [5]. Эти авторы предположили, что адсорбцию разряжающегося вещества описывает логарифмическая изотерма Тёмкина. Как заметил Фрумкин [1], применение этой изотермы подразумевает наличие сил отталкивания между адсорбированными на однородной поверхности частицами она может быть использована в случае маленьких полярных молекул и ароматических веществ с я-электронным взаимодействием. Можно было бы рассмотреть также ее применение к специфически адсорбированным ионам (раздел 2 гл. IV). Уравнение поляризационной кривой, полученное в работе [5], сходно с уравнением [c.321]

Исследование адсорбции ароматических аминов (анилин, о-то-луидин, 2,3- и 2,6-диметиланилин, пиридин, хинолин) в 0,1 н. НС1, выполненное Бломгреном я Бокрисом [73], также показало, что адсорбция этих соединений, которые в кислом электролите находятся в виде катионов [КНз]+, при потенциалах, соответствующих положительной ветви электрокапиллярной кривой, определяется в основном я-электронным взаимодействием. Оно облегчается при плоском расположении частиц по поверхности электрода. При потенциалах, соответствующих отрицательной ветви электрокапиллярной кривой, адсорбция определяется кулоновскими силами взаимодействия. Из этого видно, что теория электростатического взаимодействия между поверхностью ртути и адсорбируемым веществом не в состоянии объяснить все экспериментальные данные. [c.135]

В 1863 г. Липскоумб [1] впервые предложил применять активный уголь для очистки питьевой воды. Первое значительное исследование активного угля касалось влияния молекулярной структуры и pH раствора на эффективность адсорбция. В 1929 г. Фелпс и Петерс (Англия) [2] изучили зависимость адсорбции низших жирных кислот и простых алифатических аминов от pH раствора и степени диссоциации кислот и оснований. Оказалось, что адсорбируются только недиссоциированные молекулы и что адсорбция органических веществ в водных растворах аналогична адсорбции газов. В начале 40-х годов Челдин и Уиль-ямс сделали два важных наблюдения 1) адсорбция изученных ими 33 аминокислот, витаминов и родственных соединений активным углем (Dar o 6-60) соответствует изотермам адсорбции Фрейндлиха 2) наличие и положение полярных групп и от сутствие ароматических ядер определяет возможность адсорбции органических веществ активным углем из воды. Задача этих исследователей состояла в выявлении возможности использования угля в аналитических целях. Однако вследствие высокой концентрации изучаемых органических веществ сделанные выводы нуждаются в уточнении применительно к их адсорбции из реальных водоемов или промышленных сточных вод. [c.95]

Вебер и Морис [4, 5], Гетцен и Уорд [6, 7] продолжили исследование адсорбции органических веществ углем. Они обнаружили, что на адсорбцию влияют структура молекул адсорбируемого вещества, его молекулярная масса и константа ионизации, что особенно важно для адсорбции ароматических соединений при разных значениях pH. Результаты их опытов по- [c.95]

Для изучения влияния размера молекулы исследовали ароматические соединения, содержащие в кольце кислотные, гидроксильные и аминные функциональные группы. Поскольку известно, что адсорбция алифатических веществ возрастает с увеличением содержания углерода, поэтому параллельно испытывали алифатические ч ярпмятическир оргянические вегаротвя с одинаковой молекулярной массой. 3. Адсорбцию каждого изучаемого компонента оценивали при двух значениях pH одно — выше, другое — ниже того, при котором наступает диссоциация. В первом случае изотермы показали адсорбцию соединения в неионизированном состоянии, а во втором случае наблюдали адсорбцию диссоциированных заряженных частиц. Для выяснения влияния pH испытывали также полимерные кислоты и основания. [c.98]

Так как алифатические спирты слабо ионизируются и не определяются обычными методами анализа промышленных сточных вод, органические вещества, содержащие гидроксильные группы, не сопоставляли. При анализе изотерм адсорбции была выявлена очень слабая адсорбция хорошо растворимого про-панола (см. табл. 8.1 и рис. 8.5). Для пентанола, который обладает меньшей растворимостью, обнаружены значительные изменения величины адсорбции с изменением pH при концентрации ООУ менее 300 мг/л. Установлено, что адсорбционная емкость угля относительно пентанола увеличивается в двадцать раз при возрастании pH от 3 до 10. Для фенола было замечено слабое изменение адсорбции с изменением pH. Более низкая адсорбционная емкость угля относительно ароматических веществ по сравнению с емкостью для алифатических спиртов, вероятно, частично обусловлена наличием ароматических колец, которые имеют меньшую эффективную адсорбционную площадь, чем алифатические спирты. [c.103]

Наблюдения показали, что адсорбция ароматических соединений зависит от взаимодействия замещающей группы с ароматическим кольцом и ионизиро-вацного или неионизированного состояния ароматических веществ. [c.104]

Кинетика изомеризации углеводородов в присутствии цеолитов. Поскольку при изомеризации парафинов и нафтенов цеолиты используют лишь в качестве носителей, обстоятельно изучена только изомеризация ароматических углеводородов. Так, кинетические закономерности изомеризации ксилолов в присутствии Н-морденита при 220—275 °С и 3 МПа в атмосфере водорода исследованы в работе [47]. Для взаимных превращений ксилолов проверили применимость уравнений первого порядка как по объемной (г=к Сясх), так и по поверхностной (г=йаисх) концентрации (стр, 53). Оказалось, что нужно учитывать адсорбцию реагирующих веществ на поверхности катализатора (т. е. пользоваться уравнением г=Й0исх) и дезактивирование катализатора в ходе процесса. Формальное кинетическое уравнение простой стадии I— - записывали в таком виде (см. обозначения в гл. П стр. 53) [c.116]