Адсорбция теория, молекулярная

Наиболее полно в книге освещены физико-химические свойства пленок (глава IV), такие, как толщина и строение, разница между адсорбцией ПАВ в черной пленке и на поверхности раздела объемных фаз (вода—органическая жидкость), равновесных с пленкой, ориентация молекул ПАВ в пленках из органических жидкостей различной природы, межфазное натяжение пленки и краевые углы между черной пленкой и объемной фазой, образование многослойных черных пленок, кинетика возникновения и роста черных пятен, концентрация образования черных пятен и ее зависимость от свойств ПАВ и природы органической фазы, влияние электрического поля на натяжение и устойчивость пленок и др. Обсуждается взаимосвязь различных физико-химических свойств углеводородных пленок с их устойчивостью. На основе термодинамики тонких пленок и теории молекулярного взаимодействия, с учетом реальной структуры черной пленки и различных составляющих расклинивающего давления, авторами разработан точный метод экспериментального определения констант Гамакера и проведено исследование влияния разнообразных факторов на молекулярное взаимодействие в черных пленках. [c.4]

Во второй части курса после краткого изложения термодинамики адсорбции и способов получения термодинамических характеристик адсорбции из хроматографических измерений излагается молекулярно-статистическая теория адсорбции, теория межмолекулярных взаимодействий в атом-атомном приближении и количественные расчеты термодинамических характеристик адсорбции, исходя из [c.3]

Теория молекулярной адсорбции Ленгмюра. В основе этой теории лежат следующие положения. [c.270]

Иванов и Васильев [27], комбинируя микроскопический и макроскопический подходы теории молекулярных сил, получили методами статической термодинамики выражения для расчетов адсорбции, профилей концентрации и расклинивающего давления в пленках бинарного регулярного раствора. Полученное ими общее решение [c.132]

В монографии описаны способы получения практически важных адсорбентов с близкими к однородным поверхностями, их адсорбционные свойства и применение в хроматографии. Рассмотрены общие уравнения термодинамики адсорбции и уравнения, основанные на различных моделях адсорбционного слоя. Приведены способы расчета термодинамических характеристик адсорбции из опытных данных но газовой хроматографии, изотермам п теплотам адсорбции. Изложена молекулярно-статистическая теория адсорбции и теория межмолекулярных взаимодействий при адсорбции. Рассмотрены результаты расчетов адсорбционных равновесий для простых и сложных молекул на основе атом-атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия. [c.2]

На этом втором этапе исследований адсорбции, т. е. при изучении адсорбции на молекулярном уровне, графитированные сажи, особенно наиболее однородные из них термические графитированные сажи, впервые описанные Смитом и сотр. в 1953 году [130], сыграли столь важную роль, что и активированные угли на первом этапе адсорбционных исследований, т. е. при разработке эмпирических методов описания экспериментальных данных, получаемых на адсорбентах с неопределенной структурой. По мере улучшения методов синтеза и обработки адсорбентов, приводящих к все лучшему воспроизведению определенного химического состава и структуры поверхности, углубления всестороннего ее исследования и развития молекулярной теории адсорбции все большее число адсорбентов становится объектами применения этой теории. Объектами нри- [c.33]

Основные составные части молекулярной теории адсорбции — статистическая термодинамика адсорбции и теория молекулярных взаимодействий при адсорбции. [c.12]

По теории молекулярной адсорбции В. К. Семенченко [10], примененной к твердым телам [11], этот сдвиг максимумов адсорбции пропе- [c.250]

Наиболее часто теория Поляни применяется для активных углей — типичного примера гомеополярных адсорбентов. В этом случае адсорбция обусловливается молекулярными силами, причем определяющую роль играет дисперсионная компонента взаимодействия. Так как температура не оказывает влияния на дисперсионные силы, то уравнение характеристической кривой не зависит от температуры. Это следствие хорошо подтверждается на опыте для активных углей. 1Го Лондону [1] адсорбционный потенциал для молекулы, находящейся на расстоянии х от плоской [c.678]

Получение новых, близких к однородным адсорбентов способствовало интенсивному развитию теории адсорбции на молекулярном уровне. Возникла, в частности, реальная возможность молекулярно-статистического расчета адсорбционных свойств ряда адсорбентов по отношению к множеству веществ разных классов с учетом результатов экспериментального изучения для немногих их представителей. [c.6]

Развитие теории адсорбции на молекулярном уровне требует систематизации полученного до сих пор огромного экспериментального материала и постановки новых комплексных исследований с использованием всех доступных химических и физических методов на адсорбентах с известной геометрической и химической структурой. Для ориентировки в накопленном экспериментальном материале и рациональной постановки новых синтезов адсорбентов и исследований адсорбции с точки зрения проявления преимущественно того или иного вида молекулярных взаимодействий полезна качественная систематизация. [c.13]

Теория молекулярных орбиталей может описать адсорбцию окиси углерода на неоднородной поверхности с центрами, находящимися на углах, ребрах и плоскости. Атомы металла на углах [c.77]

В теорию адсорбции прочно вошло представление о неоднородности поверхности реальных адсорбентов. В это понятие вкладывается большой набор всевозможных химических, кристаллохимических, физических, фазовых, геометрических и других разновидностей неоднородности. Чем сложнее смесь таких неоднородностей, тем дальше мы от возможности фундаментального рассмотрения явлений адсорбции в молекулярно-структурном аспекте. Обычно при исследовании свойств индивидуального вещества предъявляются высокие требования к его химической чистоте, к совершенству структуры объемной фазы и т. п. При исследовании свойств поверхности индивидуального вещества также следует предъявлять высокие требования к чистоте поверхности, к совершенству строения поверхностного слоя и скелета адсорбента (текстуры). При соблюдении этих условий адсорбент обычно считается практически однородным. В идеале это должна быть поверхность полубесконечного бездефектного кристалла. В реальных же условиях для исследовательских целей это должно быть высокодисперсное или пористое вещество с достаточно большими размерами частиц или пор одинаковых размеров, чтобы краевые эффекты (в местах контакта частиц) или влияние кривизны поверхности несущественно искажали адсорбционные характеристики свободной поверхности. Практически таким условиям удовлетворяют частицы или поры с размерами 300 нм. Таким образом, поверхность высокодисперсного или пористого твердого индивидуального вещества с размерами частиц или пор не менее 200—300 нм и при высокой степени химической, физической и фазовой чистоты является практически однородной. [c.41]

Приближенный расчет энергии адсорбции на основе применения потенциальной теории адсорбции и молекулярной статистики позволяет предсказать последовательность элюирования соединений (см. разд. 4.3). [c.309]

Создание общей теории молекулярной адсорбции веществ яз раствора шло по линии использования законов адсорбции [c.44]

В свою очередь, Кр и ЛГа сложным образом зависят от химической природы растворителя вещества и адсорбента. В настоящее время не представляется возможным получить точные соотношения, характеризующие подобную зависимость. Однако качественные и полуколичественные закономерности, характеризующие селективность разделительных систем в ТСХ, могут быть получены. Здесь имеются два подхода метод элюотропных рядов, который получил законченное развитие в корреляционной теории адсорбционной жидкостной хроматографии Снайдера [14], и молекулярная теория адсорбции (теория межмолекулярных взаимодействий на коротких расстояниях) А. В. Киселева, имеющая надежные физические основы, однако ее экспериментальное приложение и обоснование связаны главным образом с адсорбцией газов и паров и адсорбционной газовой хроматографией. [c.145]

Таким образом, при поглощении из тока воздуха веществ, характеризующихся сравнительно большим размером молекул, необходимо учитывать возможность проявления эффекта молекулярно-ситового действия, а также существенного ухудшения кинетики адсорбции. В этих случаях более целесообразным является применение активных углей, характеризующихся относительно большим значением константы В уравнения адсорбции теории объемного заполнения микропор. [c.182]

Наши многочисленные опыты по исследованию динамики адсорбции из тока растворов на молекулярных и ионных адсорбентах показали, с одной стороны, ряд особенностей динамической адсорбции из растворов, а с другой стороны, применимость теории Н. А. Шилова к динамике обмена органических ионов вследствие приближения характера нх адсорбции к молекулярной [10]. [c.62]

Адсорбция дифильных молекул, вероятно, сказывается различным образом на зависимости энергии пленки от ее толщины h. При больших толщйнах диполь-дипольное взаимодействие молекул должно приводить к увеличению глубины вторичного минимума i/a min. При малых значениях h, сравнимых с удвоенным размером молекул ПАВ, следует ожидать противоположного влияния адсорбционных слоев на утончение пленки, поскольку последнее связано с необходимостью переориентации диполей на одной из границ раздела фаз. Возможность заметного изменения молекулярной компоненты расклинивающего давления при адсорбции ПАВ на межфазных поверхностях подтверждается результатами расчетов, выполненных уже сравнительно давно [551] в соответствии с микроскопической теорией молекулярного взаимодействия конденсированных сред и, более строго, в работе [550] на основе макроскопической теории. Такие изменения особенно значительны при значениях h порядка нескольких нанометров. [c.209]

Электродные процессы происходят в пределах тонкого поверхностного слоя на границе электрод — ионная система, где образуется так называемый двойной электрический слой. Поэтому механизм электродных процессов не может быть выяснен без знания структуры этого слоя. Это обстоятельство оправдывает детальное рассмотрение структуры заряженных межфазных границ в курсе кинетики электродных процессов. Построение теории двойного электрического слоя и электрохимической кинетики основывается на достижениях статистической физики, квантовой механики, теории адсорбции, теории твердого тела и других разделов теоретической физики и химии. Поэтому в настоящее время теория электрохимических процессов сделалась одним из наиболее математизированных разделов химической науки. Экспериментальное исследование строения границы раздела электрод—ионная система и возникающих на этой границе явлений во все возрастающем объеме требует использования возможностей современной электронной техники, оптики, электронографии. Впитывая достижения современной науки и техники и сохраняя свои традиционные позиции, электрохимия вместе с тем прокладывает себе путь в области кибернетики, проблем сохранения чистоты окружающей среды, молекулярной биологии. [c.7]

Построение теории двойного электрического слоя и электрохимической кинетики основывается на достижениях статистической физики, квантовой механики, теории адсорбции, теории твердого тела и других разделов теоретической физики и химии. Поэтому в настоящее время теория электрохимических процессов сделалась одним из наиболее математизированных разделов химической науки. Экспериментальное исследование строения границы раздела электрод — ионная система и возникающих на этой границе явлений во все возрастающем объеме требует использования возможностей современной электронной техники, оптики, электронографии. Впитывая достижения современной науки и техники и сохраняя свои традиционные позиции, электрохимия вместе с тем прокладывает себе путь в области кибернетики, проблем сохранения чистоты окружающей среды, молекулярной биологии. [c.7]

Развитие теории молекулярных сил позволило провести расчеты теплот конденсаций, теплот адсорбции, ассоциаций, ван-дер-ваальсовых постоянных и пр. [c.492]

Вопросы адсорбции ПАВ весьма широко освещены во многих работах [51, 78, 63, 79, 69, 80, 81, 82, 83 и др.]. Изучение процессов адсорбции ПАВ в разное время проводили многие видные ученые из отечественных — П. А. Ребиндер, И. И. Кравченко, Г. А Бабалян, А. Н. Фрумкин, Б. В. Ильин, П. Д. Шилов, из зарубежных — Нернст, Гаруа, Лангмюр и др. Адсорбционные явления представляют собой сложную совокупность физических, химических и физико-химических процессов. Природу адсорбции пытались описать многими теориями. Наиболее известны следующие теория с позиций электрохимии, основанная на адсорбции полярных молекул, теория капиллярной конденсации теория Юре — Гаркинса теория молекулярной адсорбции Ленгмюра и др. [c.74]

Это, например, справедливо для методов проверки теории, основанных на определении константы а в уравнении Ван-дер-Ваальса, теплоты сублимации и испарения, энергии адсорбции и смачивания. Точное сопоставление с теорией вл всех этих случаях затруднено тем, что на столь близких расстояниях ни одна теория молекулярных сил, строго говоря, неприменима и, кроме того, результат зависит от наложения сил разного характера (например, квад-рупольных), к тому же зависящих от часто неизвестной ориентации молекул и асимметрии их силовых полей. [c.61]

Вопреки классической теории молекулярной физики, необходимо различать просто столкновение молекулы с поверхностью (или центром) и акт адсорбции. Выше было подчеркнуто, что классическая теория мономолекулярной адсорбции эти два собьггия не различает. Первое из них для краткости будем называть упругим столкновением, а второе — адсорбцией. Количественное различие этих понятий можно определить на основе описания поведения адсорбированной молекулы на поверхности адсорбента. Очевидно, что она находится в состоянии колебательного теплового движения, в том числе такие колебания совершаются в направлении нормали к поверхности адсорбента. Средняя кинетическая энергия тепловых колебаний равна, как известно, КТ/2Ма на каждую степень свободы. Приближенно указанные колебания можно считать гармоническими с некоторой частотой / Фаза колебательного движения молекулы, в которой оно направлено от поверхности сорбента, может рассматриваться как попытка молекулы разорвать адсорбционную связь и десорбироваться. Вероятность разрыва связи за одну попытку (т. е. за один цикл колебаний) известным образом выражается через энергию этой связи W(работу адсорбции) [c.556]

Одной из задач молекулярной теории адсорбции является вычисление физико-химических характеристик (констант адсорбционного равновесия, теплот и энтропий адсорбции, теплоемкости адсорбата) на основании свойств молекулы адсорбата и свойств адсорбента. Эта задача может быть решена методами молекулярной статистики с помош,ью теории молекулярного взаимодействия лишь в простейших случаях (литературу см. в [1, 2]). Отклонения от предельного закона Генри связаны либо с притя жением адсорбат—адсорбат, либо с отталкиванием адсорбированных моле кул друг от друга или с неоднородностью поверхности адсорбента. Влияние этих факторов пока не охарактеризовано количественно с помощью молекулярной теории. Поэтому представляют теоретический интерес и практическую ценность нонытки расчета этих термодинамических функций с помощью приближенных уравнений адсорбционного равновесия [3—12], содержащих константы равновесия для различных вкладов взаимодействий в адсорбционных системах, в частности, для взаимодействия адсорбат адсорбат. [c.367]

Полимолекулярная адсорбционная теория является первой иопытко создания единой теории физической адсорбции. Эта теория описывает весь ход изотермы, включая области мономолекулярной адсорбции, ноли-молекулярно адсорбции и капиллярной конденсации, тогда как прежние теории описывали только какую-нибудь одну из этих облаете . Теория приводит к уравнению изотермы адсорбции, которое может объяснить все пять различных типов зотерм, в то время как предлагавшиеся ранее уравнен ш были примен мы только к какому-нибудь одному типу изотермы, причем для трех типов из пяти вообще не было предложено уравнения. [c.244]

Брэдли продолжил развитие теории молекулярной ассоциации монтмориллонита с прлифункциональ-ними органическими жидкостями. Молекулярное действие поверхностных /комплексов в глинистом минерале с молекулами органической жидкости по существу определяется эффектами притяжений между метиленовыми группами и атомами кислорода в глине. Характерными оказываются водородные связи типа О — Н. .. О в соединениях гидроксила или типа О — Н. .. N в аминах, причем взаимодействие с алифатическими соединениями обычно бывает сильнее, чем с ароматическими, циклическими. Алифатические ди- и полиамины активны в обмене основаниями, тогда как гликоля, полигликоли или полигликольные эфиры не активны. Особенно это относится к водным слоям с гексагональным расположением молекул (см. А. I, Д 58), вклинивающимся между слоями кристаллической структуры здесь протоны образуют тетраэдрическое ожружение вокруг каждого иона кислорода. В пиридине. монтмориллонит избыточно набухает будучи влажным, но в сухом состоянии он образует устойчивый комплекс. Пользуясь при исследовании этих комплексов рентгенограммами,. Брэдли. рассчитал толщину аминового комплекса, равную, 13— 13,5 А большинство соединений кислорода дают около 17 или, 18 А, причем цепи молекул расположены зигзагообразно, параллельно поверхности глиняной частицы. Для них можно определить дифракционные коэффициенты F. В случае самого крупного амина — тетраэтиленпентамина, при его адсорбции поверхностью глинистого минерала площадь адсорбции оказывается гораздо больше той, какую обусловливает одна только величина адсорбированной молекулы почти половина поверхности не используется [c.336]

Атом металла на поверхности нормальной кристаллографической плоскости будет образовывать л-связь со значительно большим числом атомов металла, чем атом металла, расположенный на ребре или угле. В первом случае адсорбированная молекула окпси углерода должна конкурировать с большим числом атомов металла за -электроны, чтобы образовать я-связь. С точки зрения теории молекулярных орбиталей степень я-связанности связи металл — углерод для окиси углерода, адсорбированной на атоме, находягцемся на ребре или угле, будет больше, чем для атома, расположенного на плоскости. В первом случае порядок связи углерод — кислород будет меньше и полоса валентных колебаний карбонила появится при низких частотах (2000— 1800 см ), как в карбонилах металлов с электронодонорными заместителями (Крайханзел, Коттон, 1963). Адсорбция окиси углерода на атоме металла, находяш,емся в плоскости, приведет к образованию более слабой связи металл — углерод, но более сильной связи углерод — кислород. Следовательно, можно ожидать, что валентное колебание карбонила будет давать полосу поглош ения в области выше 2000 см , как в нейтральных незаме-ш енных карбонилах металла с линейной структурой. [c.77]

Подробные исследования спектров молекул НаО и ВгО, адсорбированных цеолитами, проведенные Ждановым и др. (1963, 1965), Берчем и Хабгудом (1963), Киселевым и др. (1964), делают возможным при некоторых предположениях найти коэффициенты матрицы силовых постоянных адсорбированных молекул и формы колебания, т. е. изменения колебательного движения молекул при адсорбции (Абрамов и др., 1965 Лыгин, 1965). Рис. 168 показывает изменения частот нормальных колебаний молекулы НгО, рассчитанных на основе общей теории молекулярных колебаний при моделировании различных возмущений молекулы. Из этого рисунка следует, что для симметричного изменения силовых постоянных связей ОН частоты симметричного (V)) и антисимметричного [c.453]

Развитию хроматографического метода способствовали крупные успехи русских и советских ученых по теории адсорбции и практическому применению адсорбционных явлений. Большое значение имели работы Н. А. Шилова, М. М. Дубинина, К. В. Чмутова, Б. П. Никольского, М. Л. Чепелевецкого, А. В. Киселева и других исследователей, посвященные механизму взаимодействия адсорбируемого вещества и адсорбента как в газовой фазе, так и в растворах. Значительную роль сыграли исследования М. М. Дубинина и А. В. Киселева с сотрудниками по изучению структуры активных углей и силикагелей и установлению связи ее с адсорбируемостью различных веществ. С 1926 г. М. М. Дубинин занимался исследованием адсорбции веществ из различных разбавленных растворов и впервые начал изучать хроматографическую адсорбцию паров. Он разработал теорию молекулярной хроматографии парообразных веществ. [c.7]

Мы коснулись лишь самых общих моментов теории молекулярной адсорбции. Подробнее теория адсорбции изложена в монографиях С. Брунауэра (1948), С. 3. Рогинского (1948), в обзоре В. Л. Бонч-Бруевича (1950). [c.55]

Необходимо подчеркнуть, что советскпе ученые внесли большой вклад в учение об адсорбционных процессах. Важную роль в разработке вопросов теории молекулярной адсорбции сыграли работы Н. А. Шилова, М. М. Дубинина, Б. В. Ильина, С. 3. Рогинского, О. М. Тодеса, А. В. Киселева и других. [c.55]

Результаты, полученные в ряду алкилбензолов, также легко объяснить с позиций я-комплексной адсорбции. Симметрия молекулярных орбиталей индивидуальных членов этого ряда остается постоянной, в то время как потенциал ионизации, сродство к электрону и стерические факторы изменяются. Увеличение числа метильных заместителей снижает потенциал ионизации и, следовательно, способствует л-комплексной адсорбции. Однако одновременное увеличение стерических затруднений вследствие возрастания числа метильных заместителей и уменьшение сродства к электрону [361 оказывают противоположное действие. Из приведенных выше данных (табл. 2 и 3) следует, что стерические затруднения и уменьшение сродства к электрону преодолевают положительное действие уменьшения потенциала ионизации. Данные Рэдера и Смита, интерпретированные в рамках теории я-комплексной адсорбции, ясно показывают влияние стерических затруднений, которое проявляется в уменьшении относительной прочности адсорбции с увеличением размера, числа и симметрии заместителей. [c.117]

Адсорбция полимеров теоретически рассматривалась Фришем, Симха и Айрихом Их теория основана на представлении о муль-тиконтактной адсорбции. По их мнению, макромолекулы удерживаются на поверхности адсорбента несколькими сегментами цепи, однако число адсорбированных сегментов намного меньше общего числа сегментов, составляющих цепь. Поэтому адсорбированный полимер образует сравнительно большие петли. Следовательно, несмотря на малую долю поверхности, покрытой адсорбированным полимером, общая адсорбция может быть значительной. Эта теория не только имеет определенный физический смысл, но и позволяет предсказывать, хотя и качественно, многие явления, наблюдаемые при адсорбции полимеров, например зависимость адсорбции от молекулярного веса полимера или от природы растворителя. Форма изотермы адсорбции выражается уравнением [c.127]

Начиная с 1926 г., М. М. Дубинин исследовал адсорбцию веществ из различных разбавленных растворов и впервые изучал хроматографическую адсорбцию паров, дав теорию молекулярной хроматографии парообразных веществ. Е. Н. Гапон (1933 г.) и Б. П. Никольский (1934 г.) сформулировали законы ионного обмена в почвах . В работе Т. Б. Гапон, Е. Н. Гапона и Ф. М. Шемякина впервые хроматографическое разделение ионов было связано с обменом ионов и рассмотрено разделение ряда ионов на колонке из пермутита. Е. Н. Гапоном создана теория ионообменной хроматографии. Ф. М. Шемякин и Э. С. Мицелов-СКИЙ1 впервые применили к изучению хроматографии метод физико-химического анализа акад. Н. С. Курнакова. [c.13]

Отделение физической химии Заведующий D. Н. Everett Направление научных исследований термодинамика растворов система водород — палладий явления гистерезиса газовая хроматография масс-спектроскопия электронный парамагнитный резонанс углерода активированные водородом энзимы адсорбция и диффузия полимеров на поверхности раздела металл — раствор адсорбция поверхностно-активных веществ на заряженной поверхности раздела твердое тело — жидкость сорбция газов твердыми веществами хемосорбция на металлах и окислах гетерогенный и гомогенный катализ оптические и магнитные свойства ионов переходных металлов в окислах химия твердого тела электрохимия калориметрия в потоке оптические свойства макромолекулярных и коллоидных систем техника сверхвысокого вакуума теория молекулярных орбит и замещения в системе я-электронов. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология