Адсорбент, набухание

Необходимо напомнить, что мы ограничились случаем инертного адсорбента. Поступая таким образом, сможем точно учесть объем адсорбированной пленки, но значительно проиграем в общности результатов. Это значит, что мы не можем включить изменения адсорбента, набухание, переход от адсорбции к растворению и т. д., как это сделано в работе XI [83]. [c.323]

В качестве адсорбентов (поглотителей) применяют активную окись алюминия, силикагель, активные угли, а в последнее время стали применять богатый ассортимент ионитов как природных, (цеолиты), так и синтетических (ионообменные смолы). Кроме того, все шире начали применяться в определенных процессах и жидкие поглотители распределительная хроматография), которые вводят в соответствующий твердый носитель (например, в ионообменные смолы путем набухания их в жидком поглотителе). Иногда в состав поглотителей вводят вещества, образующие соединения с некоторыми из компонентов разделяемой системы это часто оказывается эффективным средством усиления разделяющей способности поглотителей. [c.373]

Изучение распределения объема пор по размерам. Применению метода капиллярной конденсации пара для изучения структуры пор органических адсорбентов обычно препятствует их набухание. Чтобы избежать набухания, следует применять адсорбаты, межмолекулярные взаимодействия которых с матрицей полимера слабые. [c.119]

Сравнение изотерм сорбции и десорбции на пористых полимерах адсорбатов разной природы (рис. 6.3) показало, что в паре перфтор- -октана, в отличие от метанола, набухания полимеров не происходит. Изотерма адсорбции этого пара в начальной области полностью обратима. При более высоких относительных давлениях пара р/ро наблюдается четкий капиллярно-конденсаци-онный гистерезис, как в случае неорганических адсорбентов с жестким скелетом (см. рис. 3.2 и 4.9). [c.119]

Кристаллическая решетка каркаса алюмосиликатов построена из силикатных тетраэдров, в части которых кремний замещен на алюминий. Для Т01-0 чтобы такая система оставалась электронейтральной, в нее должны входить катионы или протоны, образующие гидроксильные группы. Известно множество такого рода структур. Некоторые из каркасных алюмосиликатов имеют пористую трехмерную решетку и, подобно слоистым алюмосиликатам, способны как к набуханию, так и к ионному обмену. К такого рода алюмосиликатам относятся, в частности, цеолиты, которые интенсивно исследуются и как ионообменники, и как адсорбенты газов (см., например, [86] и [87]). [c.334]

В изученном нами случае обмен происходит на адсорбенте, способном к набуханию. В подобных сорбентах ионы входят в межплоскостное пространство частицы алюмосиликата и равномерно заполняют весь объем адсорбента. Для такого случая можно применить представление об образовании неидеального твердого раствора и концентрации ионов в адсорбенте необходимо выражать в мк же на 1 г матрицы сорбента (масса минерала минус масса адсорбированных ионов) [3]. При таком выборе способа выражения концентрации ионов в твердой фазе константа ионообменного равновесия (для случая монодисперсного минерала и энергетической однородности поверхности обменных групп адсорбента) должна быть постоянной. [c.10]

Кроме сравнения количества различных жидкостей, адсорбированных ьри давлении насыщения в капиллярах адсорбента, можно поставить и другие опыты, которые могли бы показать, что адсорбированное вещество находится в порах под повышенным давлением, а не в растянутом состоянии. При определении плотности данного адсорбента методом погружения в различные жидкости многие исследователи пришли к выводу, который изложен в гл. V, а именно, что адсорбированная фаза находится под очень большим давлением. Явление расширения (набухания) адсорбента при адсорбции приводит к тому же заключению. [c.514]

В особенности использование уравнения Гиббса- Дюгема необходимо при исследовании адсорбции, сопровождающейся набуханием или сжатием адсорбента, где изменение химического потенциала адсорбента сопоставимо по величине с изменением химического потенциала адсорбируемого вещества. [c.59]

Если монтмориллонит полностью погружен в воду, то происходит настолько сильное набухание, что слои отделяются один от другого и образуется коллоидный раствор. Разрушение, вызываемое внезапным набуханием, было продемонстрировано Зигмонди[ ] на силикагеле. Если бросить кусок сухого силикагеля в воду, он лопается под действием внезапно возникающих местных напряжений. Мак-Бэн[2з] утверждает, что Портер в своей лаборатории тоже вызывал распад обезвоженного шабазита, подвергая его слишком быстрому воздействию воды. Ивенс[ ] обнаружил, что при адсорбции аммиака обезвоженный шабазит рассыпается па тонкий кристаллический порошок. Повидимому, молекулы аммиака способны проникать во все места, которые до обезвоживания были заняты более малыми молекулами воды однако подобное проникновение вызывает очень сильные напряжения, которые и приводят к разрушению адсорбента. [c.557]

Набухание — это процесс поглощения, или сорбции низкомолекулярных жидкостей (или их паров) полимером. Но этот процесс принципиально отличается от процессов физической адсорбции, происходящей на внешней или внутренней поверхности минеральных адсорбентов, и от процессов растворения в их микропорах паров или газов, которые, как правило, не сопровождаются существенным изменением структуры сорбента (см.гл. 18). [c.268]

Способ заполнения трубки сухим пористым материалом имеет ряд недостатков. Так, например, при фильтрации жидкости через сухой материал в его порах остается значительное количество пузырьков воздуха, которые снижают рабочую поверхность пористого материала и нарушают режим потока жидкости. Существенным недостатком сухого метода является и то, что многие применяемые в хроматографическом анализе адсорбенты и носители имеют способность к набуханию, которое приводит к постепенному изменению многих параметров, характеризующих режим работы колонки. Иногда набухший материал настолько плотно заполняет все поры, что фильтрация жидкости прекращается. В некоторых случаях развивается чрезвычайно сильное давление набухания, что приводит к разрыву трубки. Указанные недостатки легко устраняются при наполнении трубки адсорбентом, суспендированным в каком-либо растворителе. Для удаления пузырьков воздуха суспензию нагревают до 70—80 . При работе с набухающими материалами (например, синтетическими смолами) приготовленную суспензию необходимо выдерживать в растворителе в течение 1—2 суток, прежде чем вносить ее в трубку, так как процесс набухания происходит иногда очень медленно. [c.24]

Поверхность волокна, доступная для красителей, возможно, идентична межмицеллярной поверхности, площадь которой удалось определить с помощью различных методов сорбции иода [5—8], измерения адсорбции газов [9], инфракрасной спектроскопией адсорбентов ПО] и рентгеновским анализом. Эта поверхность (или аморфная зона) волокна составляет 5—14% от общей поверхности и, с точки зрения топологии волокна, должна соответствовать активной поверхности полимерных материалов, применяемых для отделки, и поэтому химическую модификацию целлюлозного волокна можно изучать теми же методами [11]. Место химического связывания красителя еще не уточнено с помощью электронного микроскопа [12]. Набухание волокна влияет на топологию реакции крашения, в процессе набухания реакционная способность целлюлозы возрастает [13—15], а после термической обработки она снижается [16—18], так как при нагревании меж-мицеллярные промежутки уменьшаются. Например [19], в волокне, набухшем от действия воды, в химические реакции способно вступать 14% гидроксильных групп, а в высушенном в жестких условиях (сушка шок-методом )—всего 0,9% (измерение проводилось с помощью этилата таллия). [c.246]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Сравнение органических пористых полимеров с цеолитами. Значительным преимуществом многих органических адсорбентов является гидрофобность их остова (см. рис. 6.10). Это позволяет применять, например, аниониты для поглощения SO2 и СО2 из влажного воздуха без его предварительной осушки. При увлажнении анионита АН-221 (сополимера СТ с ДВБ, модифицированного прививкой групп —NH H2 H2NH2) адсорбция СО2 даже несколько увеличивается за счет большей доступности аминогрупп в результате некоторого набухания, в то время как при увлажнении катионированного цеолита адсорбция СО2 рЛко уменьшается. Таким образом, если в качестве адсорбента для поглощения СО2 применять цеолит NaX, то сначала воздух надо осушить, в противном случае цеолит будет адсорбировать преимущественно воду (молекула воды имеет большой электрический момент диполя при очень малых размерах), а не СО2 (молекула СО2 имеет только электрический момент квадруполя при значительно больших размерах, см. табл. 2.1). В случае же анионита влажность воздуха не имеет значения. [c.125]

Наконец, в лекции 6 было показано, что для органических -пористых адсорбентов (пористых сополимеров), особенно содержащих в самом своем остове много активных по отношению к рассматриваемым молекулам групп, адсорбция в той или иной степени сопровождается объемным набуханием скелета пористого сополимера. Однако и здесь имеют место случаи слабых межмолекулярных взаимодействий (адсорбция перфторалкана, см. рис. 6.3), когда поглощение ограничивается только поверхностью и заметного набухания не происходит. Во всех таких системах адсорбент можно рассматривать как инертный, пренебрегая набуханием. Скорость адсорбции и десорбции, как чисто поверхностных молекулярных процессов, гораздо больше скорости набухания, так [c.128]

ЛИОТРОПНЫЕ РЯДЫ (ряды Гофмейстера), ряды ионов, расположенных в порядке усиления или ослабления их вли-иния на св-ва р-рителя (вязкость, поверхностное натяжение, растворяющую способность н др.), а также на скорость и глубину хим. р-ций и физ.-хим. процессов в данном р-рителе. Напр., по возрастающей способности адсорбироваться из водных р-ров на адсорбентах, уменьшению высаливающего и ослаблению коагулирующего действия, влиянию на р-ри-мость и набухание полимеров однозарядные неорг. ионы образуют след. Л. р. F , С1 , Вг , NO , 1 , NS Li+, Na+, К+, Rb+, s+. Последовательность иоиов в Л. р. [c.301]

Рентгенографические исследования показывают (табл. 1), что в межслоевом пространстве монтмориллонита осуществляется парал- лельная ориентация органических катионов, тогда как в вермикулите органические катионы располагаются под большими углами или нормально к плоскости алюмоси-ликатных пакетов. В первом случае значительная адсорбционная емкость по бензолу, по-видимому, должна достигаться за счет набухания адсорбентов. [c.16]

В случае органозамещенных образцов с катионами небольших размеров (д = 1 —4 атома углерода в цепи) предельный объем межслоевого пространства по существу представляет собой объем микропор, целиком заполняющийся паром в результате адсорбционного процесса. Для органозамещенных образцов, содержащих длинноцепочечные органические катионы (я = = 12—18 атомов С), большое значение имеет также увеличение адсорбционного объема за счет набухания адсорбента (табл. 3) различие между двумя типами адсорбции проявляется в виде различных форм изотерм сорбции, наблюдаемых в этих двух случаях [8] (см. рис. 5 и 6). [c.20]

ДЕСОРБЦИЯ (01 лат. de... — приставка, означающая удаление, и sorbeo — поглощаю) — в общем случае выделение вещества, поглощенного твердыми п жидкими телами, в окружающую среду процесс, обратный сорбции. В более узком и чаще употребляемом смысле десорбция — удаление адсорбированного вещества с поверхности раздела фаз в объем жидкой или газовой среды, т. е. Д. обратна адсорбции. Физ. и некоторые виды хим. адсорбции (см. Хемосорбция) термодинамически обратимы. Адсорбциоино-десорбционное равновесие сдвигается в сторону десорбции с уменьшением концентрации адсорбируемого вещества в окружающей адсорбент среде, с повышением его температуры, иногда вследствие облучения. Обратимость адсорбции не всегда бывает полной. Так, в системе твердый адсорбент — пар (газ) может наблюдаться т. н. с о р б-ц и о п н ы й гистерезис, за ключающийся в несовпадении изотерм сорбции и Д. в обратном процессе (Д.) определенному давлению соответствует большее количество поглощенного сорбентом вещества, чем в прямом. Причинами гистерезиса могут быть капиллярная конденсация пара в открытых порах сорбента, набухание сорбента или хим. ре- [c.327]

В работах с углем всегда измеряется общее лине1"1-ное расширение целого куска адсорбента, так что относительно изменений в отдельных капиллярах можно делать лишь косвенные выводы. Однако иногда оказывается возможным определить расширение пор адсорбента под действием адсорбированных паров непосредственно рентгенографически. Некоторые слоистые кристаллы со сложными решетками, например графитовая кислота и монтмориллонит, адсорбируют воду между слоями. В результате расстояние между слоями увеличивается, и это можно измерить рентгенографически. Интерференции, зависящие от расположения атомов углерода и кислорода, образующих слой графитовой кислоты, остаются при адсорбции воды без изменения. Увеличивается только расстояние между слоями. Так, по измерениям Гофмана[ ], в сухой графитовой кислоте (содержащей 9% воды) расстояние между слоями равно 6,1 А, если же адсорбент содержит, 35% воды, то расстояние между слоями равно 10 А. Расширение можно обнаружить при непосредственном наблюдении под микроскопохм отдельных кристаллов графитовой кислоты. Адсорбент раздвигается подобно аккордеону. Набухание полностью обратимо. При высыхании слои сближаются до исходного расстояния. Величина расширения, найденная Гофманом, повидимому, соответствует адсорбции монослоя воды на каждой стороне слоя графитовой кислоты. [c.555]

Условия опыта [32] крайне просты для проведения эксперимента используют трубку, которая изображена на рис. 118. Ее нижний конец закрыт тампоном из стеклянной ваты или грубой фильтрующей пластинкой (G1). Ведущий вверх сифон позволяет поддерживать на определенном уровне жидкость, которая закрывает слой искусственной смолы. Небольшая стеклянная пластинка G2, прикрепленная к нижнему концу вставленной в резиновую пробку сборной воронки и погруженная в жидкость, выполняет ту же роль [33J. При препаративной работе в общем применяют трубки без водослива от 6 до 20 мм и длиной 60—200 см. Адсорбент предварительно просеивают и используют возможно более одинаковый состав по размеру частиц адсорбент равномерно вносят в трубку, примерно до половины заполненную водой, и оставляют для набухания в течение нескольких часов. Катионообменник основательно промывают 5 к. соляной кислотой, с тем чтобы заменить все еще присутствующие способные к обмену J катионы на ионы Н+. Для этого обменник обрабатывают в течение примерно 10 мин кислотой, и тщательно промывают его до исчезновения реакции на хлорид-ион. Затем слабокислый разбавленный раствор вещества медленно пропускают через обменник, иногда при повышенной температуре, так что в верхнем слое колонки происходит возможно более полный обмен и образуется четкая граница зон. Если речь идет о препаративном получении чистой кислоты или основания, то достаточно после 10—15 мин выдерживания промыть водой, причем рекомендуется своевременно менять приемник, чтобы не получить сильно разбавленный раствор. [c.259]

Данные рис. 17 позволяют сравнить разделение смеси алкилбепзо-лов, выполненное в режиме программирования давления, с разделением в изобарных условиях при двух различных давлезгаях соответственно. Очевидно, что наблюдается улучшение разделения в режиме программирования давления. В первых пробных опытах в качестве неподвижной фазы использовался полиэтилен, а в качестве подвижной — диэтиловый эфир. Опыты были трудными, поскольку происход]1ло сдирание (снятие) неподвижной жидкости с поверхности носителя. Порапак <2 также оказался не очень подходяш,им, так как постепенное увеличение давле-пия вызывало набухание адсорбента, приводящее к увеличению перепада давления в колонке. Лучшие результаты, которые показаны на рис. 17, были получены с окисью алюминия, которая была предварительно прокалена при 1000° С и пропитана 1 вес.% гидроокиси натрия. В режиме программирования давления оно сначала в течение нескольких минут поддерживалось постоянным в 30 атм и затем увеличивалось. [c.78]

В одной из работ [501 и.зучалась адсорбция паров бензола на монтмориллоните и каолините при разных температурах (20, 70, 120, 170, 220° С). Изотерма адсорбция бензола на монтмориллоните с увеличением температуры меняет свою форму, переходя из выпук лой в вогнутую максимальная величина адсорбции падает. Необратимость адсорбции объясняется [50] набуханием монтмориллонита в бензоле, с увеличением температуры она исчезает. Эти явления могут быть обусловлены изменением механизма адсорбции с ростом температуры в результате удаления структурной воды адсорбента. [c.73]

Большая часть книги отведена систематическому излолсению современного состояния теории гетерогенных процессов ионного обмена. Рассматривается термодинамическая теория ионообменного сродства в двух аспектах как осмотическая теория, связывающая избирательность сорбции ионов с максимальной работой набухания ионитов, и как новый раздел теории электролитов. Обсуждается действие,ионитов как молекулярного сита , используемого при разделении смесей крупных органических молекул, и применение ионитов в качестве катализаторов и носителей для катализаторов. Изложены принципы подбора условий и адсорбентов для осуществления различных практических задач. Рассматриваются методы практических испытаний ионообменных материалов. [c.480]

Гель-проникающая хроматография [39] является разновидностью метода фракционирования на колонке, в которой разделение на фракции осуществляется по методу молекулярного сита, основанному на способности молекул проникать в поры адсорбента определенного размера. В качестве адсорбентов в данном методе используют материалы, не имеющие зарядов и ионогенных групп, обладающие точно заданным размером пор (см. гл. 18). Наилучшим образом этим требованиям удовлетворяют специально приготовленные сополимеры стирола с дивинилбензолом, которые при набухании образуют гели. Отсюда и название метода. Кроме того, применяют гели декстрана (сефадекс), разновидности силикагелей (сферосил) и др. [c.296]

Исходя из хроматографических свойств обсуждаемых фаз, можно заключить, что они ведут себя не как жидкость, хотя термодинамические данные отвечают этому механизму удерживания, но их нельзя считать и адсорбентами, нес.мотря на то что с уменьшением количества хроматографируемого вещества наблюдается рост величин удерживания и увеличиваются хвосты у хроматографических пиков. Скорее всего, для взаимодействия в системе газ— связанные фазы подходит аналогия с процессами, происходящими в системе жидкость — твердое вещество (например, набухание каучука в парах бензола) [144]. При малой концентрации полимер образует почти мономолеку-лярный слой, и для его поверхности характерны адсорбционные свойства. При больших концентрациях полимер имеет трехмерную структуру, и хроматографируемые вещества могут погло- [c.184]

С течением времени гели подвергаются процессу старелия , выражающемуся в том, что они начинают выделять жидкость и сокращаться в объеме. Это явление называется синерсзисом. При высыхании некоторые гели превращаются в пористую хрупкую массу, например гель кремниевой кислоты — силикагель. Такие гели используют в технике как адсорбенты. Некоторые гели обладают способностью набухать, причем набухание может быть ограниченным и неограниченным. [c.161]

Мы уже отмечали, что для фракционирования (со)полимеров АА по ММ был успешно применен метод гель-проникающей хроматографии. Была найдена возможность использования сополимеров АА и в качестве адсорбента для гель-проникающей хроматографии. По ряду показателей гели на основе пространственно сшитых (со)полимеров АА превосходили наиболее широко применяемые гели Sefadex[l, 2]. Важным позитивным фактором при использовании сшитых гелей ПАА в качестве адсорбента оказалась их высокая биологическая стойкость-они не поддерживают роста бактерий [1, 3]. В отличие от дек-страновых гелей полиакриламидные гели не дают большой усадки при высоких ионных силах (сопоставление проводится для слабосшитых гелей) [4]. Проницаемость (р) полиакриламидных гелей может регулироваться не только концентрацией сшивающего агента, но и концентрацией мономера в исходном субстрате С Для 3% < С <30% справедливо эмпирическое соотношение р= К С-0.5, К - константа [4]. Промышленный выпуск полиакриламидных гелей различной пористости освоен фирмой Biorad Laboratories (США). Преимуществом этих гелей является отсутствие ионогенных групп, что резко снижает вероятность селективной адсорбции в процессе фракционирования полимеров (и особенно сополимеров) по ММ. Рабочая область pH для гелей на основе ПАА находится в пределах от 2 до 11, равновесное набухание гелей при резких изменениях ионной силы изменяется не более чем на 2-3% [4]. [c.168]

Грау и Швейгер [38] определяли этим методом вещества,, вызывающие набухание (полисахариды) мясных продуктов. Пробу для хроматографирования готовят следующим образом. Гомогенизуют 5 г мяса и, чтобы удалить жир, экстрагируют два или три раза 20 мл петролейного эфира. После извлечения простых сахаров трехкратной экстракцией 20 мл 50 %-ного этанола остаток кипятят 3 ч в 20 мл 5 %-ной серной кислоты. Гидролизат нейтрализуют 2 М раствором гидроксида бария и фильтруют. Десять миллилитров фильтрата упаривают досуха при 30—50°С в вакууме, а остаток растворяют в 1 мл 40 % -ного метанола. Половину этого раствора затем очищают, пропуская через катионнообменную (Н+) колонку, заполненную адсорбентом Мегск-1 элюентом служит вода. Первые 15 мл элюата упаривают досуха и остаток растворяют в 0,5 мл водного метанола. Этот раствор можно наносить на тонкослойные целлюлозные пластинки. [c.556]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология