Адсорбенты влияние заряда

Специфика ионной адсорбции заключается и в том, что обычно адсорбируются частицы, способные поляризоваться на поверхностях, состоящих из полярных молекул или из ионов. Поэтому ионную адсорбцию часто называют полярной. Микроучастки поверхности адсорбента, несущие заряд, должны, как правило, адсорбировать противоположно заряженные ионы. Однако ионы электролита, имеющие противоположный знак заряда по отношению к зарядам на поверхности адсорбента, не адсорбируются, в общепринятом понимании, но вследствие наличия сил электростатического притяжения остаются вблизи адсорбированных ионов, образуя на поверхности адсорбента так называемый двойной электрический слой (подробнее см. раздел V). Влияние заряда твердой поверхности на ионную адсорбцию сформулировано во втором правиле Пескова — Фаянса [c.188]

Обмен частиц между фазами происходит под влиянием разности их химических потенциалов в жидкой и твердой фазах. Очевидно, что в обмене ионов между адсорбентом и раствором могут участвовать только подвижные противоионы двойного слоя. Таким образом, ионный обмен является вторичной адсорбцией, проявляющейся при наличии двойного электрического слоя. Обмен ионов между внешней обкладкой ДЭС и раствором происходит постоянно под действием теплового движения при этом обмениваются ионы как одного вида (например, на К ), так и ионы разной природы, но с тем же знаком заряда. Ионообменная адсорбция специфична и в значительной мере зависит от природы твердой фазы и адсорбируемых электролитов. [c.339]

Естественно, что величины адсорбции газов и паров на поверхности радиоактивных препаратов больше, чем на поверхности, нерадиоактивных, о положение, однако, не может быть распространено на адсорбцию из растворов. Поскольку в последнем случае большое влияние на адсорбцию оказывает величина и, главное, знак зарядов на поверхности адсорбента и адсорбирующейся частицы, очевидно, что введение радиоактивности в твердый адсорбент может привести как к повышению, так и к понижению величин адсорбции по сравнению с нерадиоактивным адсорбентом. [c.215]

Некоторые неполярные молекулы, например ароматические и непредельные соединения, под влиянием дипольных моментов абсорбента или локальных зарядов адсорбента способны деформироваться с образованием наведенного дипольного момента. Взаимодействие последнего с полярной молекулой или локальным зарядом называют индукционным, обычно оно не превышает 5—7% от общей энергии взаимодействия, однако и этого вклада часто оказывается достаточно для хроматографического разделения. [c.33]

На свойства полярных адсорбентов заметное влияние оказывает вода. Присутствие больших количеств воды в сорбентах нежелательно из-за ее конкурентной адсорбции. Небольшие количества воды, наоборот, вызывают положительные следствия уменьшают статический заряд на сорбенте и при сухом заполнении колонок способствуют более однородной и плотной упаковке насадки. Добавление [c.195]

Изменение о полупроводниковых высокодисперсных адсорбентов при адсорбции может происходить как за счет заряжения поверхности и изменения концентрации носителей в области пространственного заряда, так и за счет возникновения барьеров между частицами. Сопоставление полученных данных с измерениями о при адсорбции кислорода (нейтральная форма хемосорбции) [5], а также с измерениями а в схеме переменного тока (1 кгц) дают основание утверждать, что в нашем случае имеют место оба фактора. Поскольку влияние адсорбции инертных газов на электропроводность полупроводника обнаружено впервые, были поставлены дополнительные опыты для проверки корректности эксперимента. Для этого изучалось влияние вводимых, точно измеряемых примесе кислорода до 10 мм рт. ст. парциального давления. Выяснилось, что адсорбция кислорода в данном случае приводила только к необратимым изменениям о. Тепловые эффекты, вызванные изменениями теплопроводности газа, не дали заметного вклада в величину сг. Наши результаты приводят к выводу, что физическая неспецифическая адсорбция инертного газа при комнатной температуре приводит к изменению электронного спектра поверхности двуокиси титана. [c.108]

Таким образом, положительно заряженная поверхность адсорбента адсорбирует из раствора анионы, а отрицательно заряженная поверхность — катионы. В этом и состоит специфичность (избирательность) адсорбции электролитов из растворов на поверхности твердых адсорбентов. Кроме знака заряда поверхности адсорбента, на величину адсорбции ионов влияют их валентность и степень сольватации. Это влияние качественно определяется следующими правилами [c.172]

Еще в начале 30-х годов было установлено, что на величину адсорбции радиоактивных элементов сильное влияние оказывает, помимо растворимости, знак заряда поверхности осадка. Так, положительно заряженные золи галогенидов серебра не адсорбируют заметным образом положительно заряженных ионов свинца (ТЬВ). Наоборот, золи отрицательно заряженных галогенидов серебра адсорбируют ТЬВ, причем величина адсорбции растет с увеличением отрицательного заряда частиц адсорбента. [c.95]

Связь между величиной адсорбции и степенью гидролиза радиоактивного изотопа обусловлена в основном тем, что с развитием гидролиза уменьшается положительный заряд ионов и соответственно падает адсорбционная способность. Поэтому зависимость адсорбции гидролизующихся ионов радиоактивного изотопа от pH (участок аЬ на рис. 3) является, по существу, функцией двух противоположно действующих переменных концентрации водородных ионов и стеиени гидролиза соединений данного радиоактивного изотопа. При определенном pH может оказаться достигнутым произведение растворимости гидроокиси радиоактивного изотопа. Коллоидные частицы гидроокисей металлов, находящихся в растворах в ничтожно малых количествах, как правило, заряжены отрицательно. Поэтому в случае перехода радиоактивного изотопа в коллоидное состояние адсорбция его на отрицательно заряженной поверхности катионообменного адсорбента обычно уменьшается и на кривой Л=/(рН) образуется максимум. Возрастание адсорбции на участке кривой аЪ указывает на то, что в этом интервале pH адсорбция зависит главным образом от концентрации водородных ионов уменьшение адсорбции (участок Ьс) свидетельствует о том, что решающее влияние на величину адсорбции оказывает гидролиз. Участок кривой Ьс соответствует тому интервалу pH, в котором происходит переход радиоактивного изотопа из формы положительно заряженных ионов в форму нейтральных и отрицательно заряженных продуктов гидролиза с последующим образованием частиц коллоидных размеров. Таким образом, изучение адсорбции как функции pH позволяет в ряде случаев путем сопоставления адсорбционных данных и данных по ультрафильтрации установить, что образующиеся коллоиды являются не адсорб- [c.32]

Далее коротко остановимся на вопросе о влиянии на эффективность инициирования размера частиц адсорбента. Здесь в первом приближении можно различить два основных фактора. Первый из них связан с влиянием на процессы поверхностной рекомбинации области пространственного заряда (ОПЗ), второй обусловлен соотношением средней длины свободного пробега избыточных носителей X и размера частиц адсорбента /. [c.63]

Конкретным примером влияния технологии производства на знак заряда адсорбента может служить обыкновенная фильтровальная бумага. Отрицательный заряд ее является результатом варки бумаги в щелочной среде (и по сульфатному и по сульфитному методам). Практически важным примером влияния обработки на знак заряда и адсорбционные свойства адсорбента может служить также активированный уголь. [c.104]

Если полярные группы ионов ПАВ и адсорбента заряжены одноименно или если полярные группы на поверхности адсорбента не ионизированы, адсорбция ПАВ осуществляется только в результате дисперсионного взаимодействия углеводородных радикалов органических ионов и атомов поверхности адсорбента. При этом ионизированные полярные группы адсорбированных ПАВ должны втягиваться в фазу водного раствора под влиянием сил гидратации. Этому отклонению полярных групп ионов ПАВ от поверхности раздела способствует и одноименный заряд функциональных групп поверхности. [c.77]

Диффузное распределение зарядов по теории Гуи дает кривую потенциала, полого спадающую по мере удаления от твердой фазы (рис. 105). В дальнейшем теория строения двойного слоя разрабатывалась О. Штерном (1924) и А. Н. Фрумкиным и его школой, которые предложили следующую теорию двойной электрический слой на границе твердое тело— жидкость образуется под влиянием двух взаимно противоположных сил электростатических и диффузионных. В результате взаимодействия указанных сил противоионы в жидкости образуют около твердой поверхности адсорбента два слоя 1) адсорбционный (неподвижный) слой, прочно связанный с адсорбентом, и 2) подвижный слой, расположенный в дисперсионной среде (рис. 105, а). [c.359]

Поверхностная электропроводность. Если адсорбент — полупроводник, для которого известен тип проводимости (п или р), то методы измерения поверхностной проводимости порошков [47] позволяют выяснить, оказывает ли влияние адсорбция газов — акцепторов электронов, таких, как Ог, или доноров электронов, таких, как СО, Нг, НгО, СН4, СгНе и т. д., — на электропроводность порошка, иными словами, образуют ли названные газы сильную или слабую связь. Перенос заряда обусловлен изменениями проводящих свойств поверхности и энергии активации электропроводности, являющейся функцией концентрации носителей. [c.77]

При адсорбции молекулы газа или пара концентрируются на поверхности адсорбента под влиянием молекулярных сил притяжения. Этот процесс часто сопровождается химическим взаимодействием, а также конденсацией пара в капиллярных порах твердого вещества. Общепризнанной теории адсорбции еще нет. Согласно широко распространенному взгляду адсорбция происходит под действием электрических сил, обусловленных взаимодействием зарядов молекул адсорбента и поглощаемого вещества по другой теории адсорбционные силы носят химический характер и природа их объясняется наличием свободных валентностей на поверхности адсорбента. [c.504]

Интересные возможности оценки толщины адсорбционных слоев полимеров открывает измерение -потенциала коллоидных частиц, покрытых адсорбированным слоем полимера. Этот метод, однако, может быть применен только к частицам адсорбента коллоидных размеров. При использовании его одновременно измеряются адсорбция высокомолекулярного вещества и оценивается ее влияние на электрокинетический потенциал частиц [87, 92, 93]. Полагают, что снижение S-потенциала с ростом адсорбции полимера обусловлено смещением плоскости скольжения в глубь раствора в результате формирования на поверхности полимерного слоя толщиной 6, и что в результате адсорбции полимера распределение зарядов в диффузионном слое не меняется. В этом случае [c.32]

Приведенные выражения позволили Ф. Ф. Волькенштейну [8] показать, что положение уровня Ферми определяет не только относительное содержание различных форм хемосорбции, но и адсорбционную способность поверхности полупроводника факторы, изменяющие положение уровня Ферми, будут изменять и адсорбционную способность поверхности. Это обстоятельство позволяет выяснить влияние различных факторов на адсорбционную способность вещества и влияние самой адсорбции, т. е. в конечном счете влияние состояния поверхности на те процессы, протекающие в веществе, которые зависят от концентрации свободных носителей заряда, в частности люминесцентные процессы. Такое влияние связано с тем, что адсорбция газов, как указывалось выше, приводит в результате образования прочной связи к заряжению поверхности и изменению концентрации свободных электронов и дырок в приповерхностной области адсорбента. Заря-жение же поверхности связано с изгибом зон у поверх- ности и, следовательно, смещением уровня Ферми. [c.17]

Синтетические цеолиты представляют собой кристаллические адсорбенты, структура которых достаточно хорошо известна. В эту структуру входят атомы кремния и алюминия, атомы кислорода, по-видимому, не-суш,ие некоторый отрицательный заряд и катионы. Имеется только одна работа [6], где рассматривалось взаимодействие молекулы адсорбата со значительным количеством атомов кислородного остова (влияние катионов при этом не учитывалось). В других работах, наоборот, рассматривалось только взаимодействие с катионами [7, 8]. [c.36]

Исследование равновесной адсорбции паров неполярных и полярных веш,еств на одном и том же алюмосиликатном сорбенте, а также масс-спектров десорбатов, выделенных из адсорбционного слоя, позволяет выяснить влияние электронной локализации на периферии молекул адсорбатов на взаимодействия их со специфическими адсорбентами, для которых характерно наличие на поверхности частиц сосредоточенных положительных зарядов. [c.141]

Наличие поверхности раздела между фазами или между компонентами системы и скачкообразное изменение физико-химических свойств на границе раздела существенно усложняет картину радиационно-химических процессов приходится рассматривать процессы в каждой фазе отдельно и взаимное влияние фаз в процессах и свойствах. В [382] в системе твердое тело — адсорбированное вещество выделяют пять зон твердое тело (I) монослой (И), слой, размерами соответствующий средней длине диффузии атома или иона с поверхности твердого тела (III) слой, раз лерами соответствующий пробегу электронов Оже (IV) и зону влияния электрического поля адсорбента (V). Для общности к ним следовало бы добавить зону, в которой возможна миграция энергии из твердого тела в адсорбат. В твердом теле также выделяют несколько зон, соответствующих передаче заряда, атомов и возбуждения от адсорбированного вещества. Необходимо учитывать и изменение физико-химических свойств в обоих компонентах при удалении от границы раздела фаз (краевые эффекты). Таким образом, получается весьма сложная картина процессов радиолиза в гетерогенных системах. Современное состояние этого вопроса рассмотрено в [383]. Усиленное развитие физико-химических методов исследования поверхности и поверхностных эффектов позволяет надеяться, что радиолиз гетерогенных систем в ближайшие годы станет существенно более исследованным и понятным. [c.256]

Можно предложить два других объяснения эффекта аффинной элюции. Помимо того что лиганд снижает общий заряд белка, он связывается с центром, в котором сосредоточены заряды, противоположные по знаку заряду лиганда. Такое связывание может маскировать достаточно специфичное сильное взаимодействие между этими зарядами и адсорбентом. Кроме того, поскольку активный центр фермента расположен, вероят- но, близко к поверхности белковой молекулы, заряженные остатки активного центра оказывают более сильное влияние на [c.137]

Адсорбция электролитов, имеющая наиболее важное значение в водных растворах, резко отличается от молекулярной адсорбции. Участки поверхности адсорбента, несущие заряд, как правило, адсорбируют противоположно заряженные ионы, а из ионов разной валентности сильнее адсорбируются многовалентные. Сказывается и влияние природы ионов. Так, из ионов одинаковой валентности лучше адсорбируются ионы большего радиуса они сильнее поляризуются и обладают меньшей гидратацией, что увеличивает сипы их притяжения к поверхности. По способности адсорбироваться ионы могут быть расположены в следующие ряды, называед1ые лиотропными [c.24]

Зависимость адсорбции на ионных адсорбентах от электрических моментов молекул. Кристаллические непористые и тонкопористые ионные адсорбенты, катионированные цеолиты. Влияние на адсорбцию цеолитами полярности молекул, радиуса и заряда катионов, степени ионного обмена, декатионирования и деалюминирова-ния. Межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат в полостях цеолита и влияние температуры на состояние адсорбированного вещества. Особенности адсорбции воды. Применение цеолитов в хроматографии. [c.28]

Влияние адсорбции на заряд частиц адсорбента можно определить с помощью электрофоретических измерений и затем выразить как изменение -потенциала. Так, адсорбция катионов на кварце в конечном итоге приводит к уменьшению -потенциала до нуля (рис. 1Х-13). Наблюдаемую линейную зависимость от Сг вблизи =0 можно объяснить тем, что в этой области концентрация в основном определяется ф [уравнение (1Х-51)]. Наклон кривой ((31g 2/(3/г)g=o, где п — число атомов углерода в углеводородной цепи, соответствует энергии адсорбции 600 кал/СНг-группа, что практически совпадает с энергией адсорбции, найденной для поверхности раздела вода — воздух (см. разд. 11-7Г). Фюрстенау рассматривает этот результат как свидетельство поверхностной ассоциации или образования полумицелл . [c.331]

Гендрикс, Нельсон и Александер ] изучали влияние хемосорбированных катионов на адсорбцию паров воды глинистым минералом монтмориллонитом. Это вещество ведет себя как кислотный радикал, и его свободные отрицательные заряды могут быть нейтрализованы адсорбцией катионов между слоями, из которых оно состоит. Различные образцы монтмори.я-лонита имели одну и ту же удельную поверхность и одно и то же число эквива.лентов адсорбированных положительных ионов, но отличались друг от друга природой положительных ионов. Исследователи нашли, что адсорбция паров воды при равных относительных давлениях в значительной степени зависит от природы адсорбированного катиона в частности это различие было велико при низких относительных давлениях. Так, при />//> = 0,05 адсорбция воды на 1 г адсорбента составляла 0,085 г, если поверхность содержала 0,95 миллиэквивалентов иона магния на 1 г 0,070 г, если поверхность содержала то же количество миллиэквивалентов иона кальция 0,050 г д,ля стронция 0,050 г для бария 0,065 г для лития 0,045 г для водорода [c.478]

Можно, однако, указать на ряд опытных данных, которые приводят к заключению о наличии истинного переноса заряда при адсорбции HotioB. Так, отмеченное выше медленное установление адсорбционного равновесия и,медленное вытеснение адсорбированных частиц, данные по влиянию температуры на адсорбцию ионов свидетельствуют о том, что процесс адсорбции ионов напоминает химическую реакцию между адсорбатом и адсорбентом. Изотермы адсорбции сильно поверхностно-активных ионов имеют такой же наклон, как и изотермы адсорбции нейтральных частиц либо частиц с небольшой полярностью. В то же время для частиц с низкой поверхностной активностью [c.78]

Адсорбция электролитов весьма специфична и обычно имеет место, когда поверхность адсорбента заряжена (построена из ионов или полярных молекул). В силу электростатического притяжения поверхность адсорбирует противоположно заряженные ионы против оионы остаются вблизи адсорбированных, образуя двойной электрический слой [5]. На адсорбцию электролитов основное влияние оказывает природа ионов. Чем больше заряд иона, тем он лучше адсорбируется (например, А1 + лучше адсорбируется, чем Mg , а лучше Ка ). Ионы одинаковой валентности адсорби- [c.60]

ИзйЗирательность ионной адсорбции. Избирательность или специфичность этого вида адсорбции заключается прежде всего в адсорбции преимущественно либо катионов, либо анионов, а также и в предпочтительности тех или иных ионов одного и того же знака. Факторами избирательности являются как природа адсорбента (его избирательная способность по знаку заряда), так и природа адсорбируемых ионов (их валентность, величина радиуса и степень сольватации) большое влияние оказывает также и характер водной среды, ее pH, т. е. соотношение в ней ионов Н+ и ОН . Кратко остановимся на каждом из этих факторов. [c.102]

Адсорбция катионов чистым оксидом алюминия возможна лишь при таких величинах pH, когда потепциалопределяющими ионами являются ионы Н" [8]. Многие исследователи считают, что адсорбция ионов ПАВ на оксиде алюминия обусловлена полярными поверхностными группами, несущими определенный заряд [8, 10, 111. Динтефас [101, в частности, полагает, что только электростатические силы вызывают адсорбцию ПАВ полярными адсорбентами и избирательная адсорбция возможна лишь тогда, когда активные центры поверхности адсорбента несут знак, противоположный знаку заряда полярных групп. Влияние длины неполярного углеводородного радикала ионов ПАВ на их адсорбцию полярными адсорбентами при таком рассмотрении процессов сорбции ПАВ практически отрицается. Энергия вандерваальсовского взаимодействия неполярных радикалов ионов ПАВ с пегидрати-рованными участками, а также энергия взаимодействия углеводородных радикалов адсорбированных ПАВ между собой считаются пренебрежимо малыми по сравнению с энергетическим эффектом электростатической адсорбции. [c.71]

Влияние добавленных электролитов по-разному сказывается на адсорбции полюлектролитов. Во первых, из-за экранирования заряда полиэлектролита они изменяют вклад электростатической компоненты энергии адсорбции с ростом ионной силы раствора конформация ПЭ в поверхностном слое все в большей мере будет приближаться к конформации неионного полимера. Во-вторых, добавленный электролит подавляет взаимное отталкивание сегментов полиэлектролита, что способствует образованию толстого адсорбционного слоя. В-третьих, когда сегменты связаны с поверхностью только электростатически, энергия (сила) связи макроиона с адсорбентом может быть сильно уменьшена при введении электролита в пределе может происходить даже десорбция ПЭ, т. е. ионы электролита как бы вытесняют из адсорбционного слоя полиэлектролит [60]. В-четвертых, если одноименно заряженный полиэлектролит не адсорбируется из-за того, что химическое сродство сегментов к адсорбенту недостаточно для преодоления электрических сил отталкивания, то добавление электролита может способствовать адсорбции полиэлектролита вследствие экранирования зарядов и изменения вклада электрической составляющей в энергию адсорбции сегмента х - Согласно теории полиэлектролит ведет себя при адсорбции как неионный полимер лишь в концентрированных растворах электролитов (порядка 1—5 моль/л), что во много раз больше, чем требуется [c.50]

Различают кислотные и щелочные гербициды, электролитическая диссоциация или гидролиз которых оказывают влияние на pH растворителя (воды), а образующиеся в результате диссоциации анионы или катионы связ1ываются различными участками адсорбентов благодаря наличию отрицательных и положительных поверхностных зарядов. Кислотные гербициды, к числу которых относятся галогенизированные алифатические, ароматические карбоновые, феноксиалканкарбоновые кислоты и производные фено- [c.116]

Из большого числа присадок к моющим ваннам, образующих коллоидные дисперсии, наиболее известными являются бентонит и другие коллоидные глины [150]. Они могут применяться совместно как с мылом, так и синтетическими моющими средствами. Их назначение заключается в адсорбции частиц загрязнений по мере удаления последних и в предотвращении их обратного выделения на ткани. Для менее высокодисперсных глин имеет также значение местное абразивное действие, вызываемое механическим перемешиванием в процессе стирки. Кроме того, бентонит, эмульгируя жидкие загрязнения, способствует их переходу в раствор. Если бентонит применяется совместно с катионактивными моющими средствами, то он сам отлагается на волокнах отмываемой ткани. Это происходит потол1у, что волокна, адсорбируя гидрофобный катион, изменяют свой заряд и под влиянием электростатических сил притягивают частицы бентонита. К аналогичным присадкам относятся и другие гидрофильные адсорбенты, силикат магния и силико-аэрогель [151]. [c.371]

Хотя полосы поглощения, полученные таким электронным обменом с адсорбентом, представляют большой интерес и их следует искать в соответствующих системах, тем не менее в случае, описанном здесь, довольно сильные аргументы выступают против тех объяснений, которые были даны в развернутом виде Лефтином и Холлом [93, 94]. В частности, высокий потенциал ионизации фенилолефипов (9.0 эв для дифенилэтилена, 8.8 эв для стирана, около 8 эв для стильбена) должен требовать более сильного электронного акцептора, для того чтобы сместить полосу, обязанную переносу заряда из ультрафиолетовой области, где она обычно встречается, в красную область. Два альтернативных положения, касающихся интерпретации полосы 600 нм, были высказаны в защиту олефинового катион-радикала (РЬзС —СНа) , когда недавно, после многих попыток был обнаружен сигнал ЭПР для хемосорбированного дифенилэтилена [95]. Депрессирующее влияние дополнительно адсорбированного кислорода опровергает любое подозрение о его активной роли в образовании этого сигнала. На алюмосиликатном катализаторе, отравленном заменой протонов поверхностных центров на Na+, полоса 420 нм исчезает, но полоса 330 нм остается. Это также опровергает отнесение последних карбониевому иону [98]. Более вероятно то, что как раз эта полоса принадлежит к разыскиваемому оптическому переходу с переносом заряда. Действительно, она расположена в той же самой спектральной области, где, как известно, расположены и полосы переноса заряда различных межмолекулярных и тт-комплексов. [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология