Адсорбция выше критической температуры

Рис. 1,5. Изотермы адсорбции а, 6) и зависимости дифференциальной теплоты адсорбции от величины адсорбции (в, г) четыреххлористого углерода графитированной термической сажей выше (а, в) и ниже (б, г) критической температуры мономолекулярного слоя адсорбированного вещества (Г — величина адсорбции, р — равновесное давление в газовой фазе, 0 — степень заполнения поверхности).

В случае физической адсорбции силы взаимодействия между адсорбированными молекулами и твердым телом имеют электростатический характер (вандервааль-совские силы и силы электростатической поляризации). Физическая адсорбция — экзотермический процесс. Тепловой эффект этого процесса близок к теплоте конденсации и равен 0,2—8 ккал/моль. Состояние равновесия при физической адсорбции достигается очень быстро даже при низких температурах. С увеличением температуры при состоянии равновесия -количество адсорбируемого вещества уменьшается, а выше критической температуры адсорбированного компонента вообще очень мало. [c.274]

Степень адсорбции весьма существенно зависит от природы твердого тела и адсорбируемых молекул и является функцией давления (или концентрации) и температуры. Если физически адсорбируемый газ находится ниже своей критической точки, то обычно строят график зависимости адсорбированного количества (в расчете на 1 г адсорбента) от величины Р/Р°, где Р° — давление пара жидкого адсорбата при температуре опыта. Такая изотерма адсорбции показана на рис. 8.6. Количество адсорбированного газа определялось путем измерения его объема V, поглощенного адсорбентом при разных давлениях и постоянной температуре 89,9 К. Когда Р/Р° приближается к единице, количество адсорбированного вещества быстро возрастает, потому что при Р1Р°= происходит объемная конденсация. Если температура опыта выше критической температуры газа, то величину Р/Р° вычислить нельзя. Когда сравнивают адсорбцию различных газов при температуре выше критической, обычно оказывается, что адсорбированное количество тем меньше, чем ниже критическая температура. [c.250]

Однако нет достаточных оснований считать, что точка перелома действительно отвечает критической температуре. В случав линейной изотермы адсорбции 1/ге равно единице подобные изотермы получаются при достаточно малой адсорбции и ниже и выше критической температуры. Точно так ке дробные значения Ijn были найдены и значительно выше и ниже критической температуры. Наиболее удачным объяснением [c.597]

Однако нет достаточных оснований считать, что точка перелома действительно отвечает критической температуре. В случае линейной изотермы адсорбции 1/я равно единице подобные изотермы получаются при достаточно малой адсорбции и ниже и выше критической температуры. Точно так же дробные значения [c.597]

Приведенные в табл. 18 значения 5 (адсорбции) определены для равновесного давления над адсорбентом при Т = 273° К и р = 10 мм рт. ст. [28]. Способность к поглощению газа адсорбентом будет тем больше, чем выше критическая температура газа и его температура кипения. Поэтому, если у нас имеется газовая смесь, состоящая, например, из метана, азота, кислорода и гелия, то адсорбированная фаза будет содержать повышенное количество метана, а неадсорбированная — повышенную по сравнению с исходным газом концентрацию плохо адсорбируемого гелия. В табл. 19 приведены объемы газов, поглощаемых активированным углем при температуре жидкого воздуха. [c.226]

При одних и тех же условиях адсорбция сильно зависит от критической температуры газа. Чем выше критическая температура, тем больше адсо )бция. Это можно видеть из данных, приведенных в таблице 42 для водорода, азота, оксида углерода (II), ок-сида-углерода (IV), оксида азота (I) и аммиака при 25°С и давлении 1,013 10 н ле. [c.243]

Изотермы адсорбции в виде кривых, приведеп 1ых на рис. 11, типичны для адсорбции газов нри температурах выше критических температур, в случаях когда адсорбируемые газы не реагируют с поверхностью и не разлагаются на ней. [c.323]

Исследования по адсорбции смесей редких газов, выполненные К. Петерс и К. Велл ° , показывают, что для более совершенного и полного разделения бинарной смеси с образованием минимального количества промежуточных фракций, содержащих оба компонента в той или иной пропорции, необходимо процесс адсорбции смеси осуществлять в таком температурном интервале, который расположен ниже критической температуры одного газа и выше критической температуры другого газа. [c.53]

Зависимость количества адсорбированного газа от температуры представлена на рис. УПЫб. Выше критической температуры газа его адсорбированное количество в условиях равновесия физической адсорбции невелико, но состояние равновесия достигается очень быстро. С увеличением температуры возрастают количества газа, адсорбированного в результате хемосорбции, и скорость этого процесса. Вследствие приближения к кривой равновесия хемосорбции при более высоких температурах скорость процесса понижается, и количество адсорбированного газа после перехода через точку максимума уменьшается, стремясь при последующем повышении температуры к значению, соответствующему состоянию равновесия. [c.275]

Наиболее просты закономерности, наблюдающиеся при адсорбции газов. Как правило, газ адсорбируется тем лучше, чем выше его критическая температура. Так как температура кипения приблизительно пропорциональна критической (составляя около /з ее, если считать по абсолютной шкале), ту же закономерность можно выразить и иначе вещество обычно поглощается из газовой фазы тем лучше, че.м выше его точка кипения. Этим объясняется, почему при прохождении сквозь противогаз воздуха, содержащего хлор,. задерживается именно хлор, а не кислород или азот. Этим же обусловлено поглощение поверхностью твердых тел из воздуха главным образом водяных паров, а не каких-либо других газов. На практическом использовании подобных различий основаны некоторые важные методы разделения газовых смесей, в частности получение из воздуха криптона н ксенона путем их адсорбции при низких температу- [c.268]

Адсорбционные силы могут быть достаточно велики так, для полного удаления со стекла адсорбированных молекул воды его необходимо сильно нагревать в вакууме. Адсорбенты, обладающие мощными силовыми полями, оказываются сплошь покрытыми адсорбированными частицами. При незначительных же адсорбционных силах только более активные центры покрываются адсорбируемыми частицами. На адсорбцию влияет не только природа адсорбента, но и адсорбтива. Так, на твердых адсорбентах сильнее адсорбируются те газы, которые легче сжижаются, т. е. критическая температура которых выше. [c.136]

Уравнение Ленгмюра, а следовательно, и метод определения поверхности могут быть применены к системам, в которых процесс не осложняется полимолекулярной адсорбцией, адсорбцией в микропорах и капиллярной конденсацией. К таким системам может быть отнесен, в частности, случай адсорбции газов при температурах выше критической на непористых или крупнопористых адсорбентах. Несмотря на это ограничение, уравнение Ленгмюра часто используется в технической адсорбции. [c.504]

Кривые концентрационной и температурной зависимостей прочности наполненных растворов показывают существование критических температуры и концентрации, выше или ниже которых прочность не зависит от этих величин. Наличие критических температур связано только со свойствами полимерного раствора и обусловлено температурной зависимостью растворимости. Существенно, что в областях Г < Гкр и с > Скр, в которых прочность с понижением температуры или ростом концентрации возрастает, выделяется полимерная фаза, тогда как при Т > Гкр и с -< Скр происходит только адсорбция на поверхности частиц. [c.263]

Для определения В ш к достаточно трех экспериментальных точек на одной изотерме адсорбции одного какого-либо вещества на данном адсорбенте. Знание их дает возможность рассчитывать для того же сорбента изотермы адсорбции других газов и паров (нри этом за V принимается объем 1 ммоля адсорбата в жидком состоянии при температуре выше критической вместо V берется константа Ван-дер-Ваальса Ъ). [c.428]

На рис. 2 приведены изотермы адсорбции окиси углерода на активном угле из скорлупы кокосовых орехов [5] в области температур выше критической. Константы уравнения (1) были найдены из одной изотермы Т = 319,4° С). Причем вместо р р подставляли (Г/Гир) -ркр/р> а вместо V — константу уравнения Ван-дер-Ваальса Ь. [c.430]

Обратимость физической адсорбции дает возможность проводить последовательно процессы адсорбции и десорбции, что имеет большое значение при разделения газовых и парогазовых смесей. Не меньшую роль играет также селективность —избирательная способность адсорбентов по разному поглощать компоненты смеси, обусловленная физической структурой (строением) адсорбента Н природой адсорбционных сил. Как правило, вещество поглощается тем легче, чем выше его критическая температура. [c.171]

Хемосорбция может быть как быстрой, так и медленной и может протекать при температуре и выше, и ниже критической температуры адсорбата. От физической адсорбции ее отличает ббльшая чувствительность к химической природе адсорбента и адсорбата, кроме того, теплота адсорбции достаточно высока, чтобы ее можно было приписать образованию химических связей. Хемосорбированное вещество может с трудом удаляться с поверхности адсорбента, причем десорбция может сопровождаться химическими процессами. Напрпмер, при термической десорбции кислорода с угля (кислород хемосорбируется на угле очень прочно) вместо кислорода выделяется смесь окиси и двуокиси углерода [2]. Поскольку образование химических связей обусловлено [c.436]

Данные по адсорбции полимера из растворов суммированы Пататом с сотр. [47], однако роль адсорбции полимера на насадке в процессе фракционирования до сих пор остается неясной. Можно предполагать, что адсорбция полиолефинов на песке или стекле вообще не происходит или происходит в незначительной степени. При исследовании более полярного полистирола Кригбаум и Курц [45] показали, что для элюирования высокомолекулярных фракций (>3-10 ) с песчаной насадки иногда необходимо работать при температуре выше критической температуры смешения. Авторы объяснили этот факт адсорбцией, степень которой возрастает как при увеличении молекулярного веса полимера, так и при уменьшении размера частиц насадки. Тот факт, что при фракционировании полистирола методом градиентного элюирования и методами хроматографии эффективности разделения оказываются весьма близкими, Шнайдер и сотр. [48] объяснили адсорбцией. Протекание адсорбции можно заранее предполагать в случае сильно полярных полимеров и насадок. Деро и От [13] рассмотрели работу Брукса и Бадгера [49[, которые провели фракционирование нитроцеллюлозы по молекулярному весу и по степени замещения путем адсорбции полимера на крахмале. [c.77]

Адсорбционные процессы можно разделить на два типа физическую адсорбцию и хемосорбцию. Физическая адсорбция вызывается силами ван-дер-Ваальса и является неспецифической, протекающей более или мене одинаково на всех поверхностях. Величина физической адсорбции при температурах выше критической температуры адсорбата очень мала. Пиже критической температуры физическую адсорбцию можно рассматривать как повышенную конденсацию адсорбата, причем на поверхности могут образоваться слои толщиной в несколько молекул. Обычно теплота физической адсорбции несколько менее чем в два раза превышает теплоту конденсации адсорбата. Физическая адсорбция, как правило,—процесс быстрый и обратимый. С другой стороны, теплоты хемосорбции по порядку величины близки к тепловым эффектам химических реакций. Хемосорбция специфична, и в результате ее на поверхности образуется не более одного слоя. Скорости хемосорбции изменяются в широких пределах, и ее можно наблюдать и в виде мгновенного и в виде медленно протекающего процесса. Медленную хемосорбцию Тейлор [33], определил как активированну10 адсорбцию . В большинстве случаев хемосорбция необратима. [c.44]

Гидрофобные белки благодаря особенностям своей структуры легко встраиваются в фосфолипидный бислой. Для этого необходимо, чтобы температура среды была выше критической температуры (Гкр) для данного бислоя. Взаимодействие белка с фос-фолипидной мембраной осуществляется в несколько стадий. Сначала происходит адсорбция белка на поверхности бислоя. Зто изменяет конформацию белковой глобулы и индуцирует возникновение гидрофобного контакта между белком и ацильными цепями фосфолипидов. Затем белок внедряется в бислой. Глубина внедрения зависит от силы гидрофобных взаимодействий и от соотношения гидрофобных и гидрофильных областей на поверхности белковой глобулы. [c.21]

Влияние свойств адсорбтива. Как уже было указано, Соссюр установил, что газ адсорбируется тем лучше, чем легче он сжижается, чем выше его критическая температура. Позднее было установлено, что адсорбция газа тем больше, чем выше температура кипения вещества. Установлена также связь между адсорбцией и теплотой испарения газа. Наконец, Аррениус нашел, что количество адсорбированного газа увеличивается с возрастанием константы а в известном уравнении Ван-дер-Ваальса. [c.111]

Гелий - инертный газ с уникальными свойствами. Плотность гелия ио отношению к воздуху составляет 0,138. Гелий почти не растворим в жидкостях и меньше, чем любой другой газ, склонен к адсорбции хорошо диффундирует через твердые тела и любые узкие щели. Гелий - хороший проводник теплоты, теплопроводность его в б раз выше, чем у воздуха, но несколько ниже, чем у водорода. По электропроводности гелию нет равных среди газов. Он слабо диамагнитен, с низкой скоростью ионизации, является самым прочным атомным п молекулярным веществом. Гелий имеет самую низкую температуру сжижения (0,71 - 4,16 К) и критическую температуру (5,2 К). Поверхностное натяжение жидкого гелия в десятки и сотни раз меньше, чем у других сжиженных газов. Ниже температуры 2,2 К происходит скачкообразное изменение свойств жидкого гелия, при этом ои становится сверхтекучим и обладает сверхтеплопроводиостью. [c.189]

Уравнение Ленгмюра можно использовать только при ур-ловии, что адсорбция вещестаа сопровождается образованием мономолекулярного слоя. Это условие выполняется достаточно строго при хемосорбхщи и физической адсорбции гатов при небольших давлениях и температурах выше критической (в отсутствии конденсации на поверхности адсорбента). [c.47]

Образцы СПЛ и СПБ имеют достаточно высокие значения энергии адсорбции, и поэтому их можно отнести к адсорбентам с узким распределением пор. Адсорбционные свойства адсорбентов по малосорбируе-мым газам (табл. 10.87) показали, что наблюдается одинаковый характер зависимости удельных удерживаемых объемов от степени активирования образцов. После 25—27%-й степени активирования увеличиваются линейные размеры микропор, а следовательно в них уменьшается наложение адсорбционных потенциалов и снижаются адсорбционные емкости по низкокипящим газам. Очевидно, что при обгарах, соответствующих наибольшим величинам удельных удерживаемых объемов, в пористой структуре адсорбентов доля микропор, оптимальных по своим размерам для адсорбции мало-сорбируемых газов, максимальна. Характерным для исследуемых образцов с малыми обгарами является наличие молекулярно-ситовых свойств, о чем свидетельствует то, что удельные удерживаемые объемы кислорода выше, чем у аргона. 1Сислород и аргон при близких критических температурах значительно различаются между собой по критическим размерам молекул (0,28 и 0,38 нм соответственно). [c.603]

Образцы СПЛ и СПБ имеют достаточно высокие значения энергии адсорбции и поэтому их можно отнести к адсорбентам с узким распределением пор. Исследование адсорбционных свойств адсорбентов по малосорбируемым газам (табл. 7.25) показало, что наблюдается одинаковый характер зависимости удельных удерживаемых объемов от степени активирования образцов. После 25-27%-й степени активирования увеличиваются линейные размеры микропор, а следовательно уменьшается наложение адсорбционных потенциалов в них и снижаются адсорбционные емкости по низкокипящим газам. Очевидно, что при обгарах, соответствующих наибольшим величинам удельных удерживаемых объемов, в пористой структуре адсорбентов доля микропор, оптимальных по своим размерам для адсорбции малосорбируемых газов, максимальна. Характерным для исследуемых образцов с малыми обгарами является наличие молекулярно-ситовых свойств, о чем свидетельствует то, что удельные удерживаемые объемы кислорода выше, чем у аргона. Кислород и аргон нри близких критических температурах значительно различаются между собой по критическим размерам молекул (0,28 и 0,38 нм соответственно). Наличие диполь-ного момента и высокая поляризуемость молекул диоксида углерода приводят к тому, что адсорбционная емкость по этому газу в 20-30 раз превышает таковую по низкокипящим газам — аргону и кислороду. Падение адсорбционной емкости образцов по диоксиду углерода с увеличением обгара связано, очевидно, с выгоранием полярных функциональных групп в процессе активирования или заменой их на менее активные. Следствием этого является уменьшение доли ориентационной составляющей в процессе адсорбции. [c.599]

Уравнение (4) выведено молекулярно-статистическим методом [6]. Оно было получено также [7] подстановкой уравнения (5) в адсорбционное уравнение Гиббса. Уравнением (4) можно описать изотермы адсорбции многих веществ на однородных поверхностях (см., например, [9, 13—15, 17, 29]), имеющие точку перегиба или разрыв, полученные соотиетственпо выше и ниже критической температуры двумерного слоя. В последнем случае на поверхности происходит двумерный фазовый переход пар — конденсат [8, 17]. [c.370]

Сопоставление выражений для различных моделей адсорбции в первом слое показывает, что зависимости Сщ от к для локализованной адсорбции без взаимодействий адсорбат — адсорбат и нелокализованной адсорбции выше двумерной критической температуры описываются идентичными выражениями, характерными для однофазных систем. Появление ассоциированных молекул в виде локализованных кратных комплексов или в виде двумерного конденсата в равновесии с единичными молекулами делает адсорбат в первом слое микро- или макромногофаз-ным, что вызывает появление максимумов на кривой зависимости от к. [c.380]

Изложенньпт метод позволяет определить наклон изостеры не только в области температур ниже критической (т. е. при Та Т ), но и в области температур выше критической (при Т > Ти, таким образом, дает разумный способ предвычисления изотерм адсорбции и термодинамических характеристик адсорбционного равновесия газа с микропористым адсорбентом при тедшературах Т Т по известной изотерме адсорбции пара того же вещества, измеренной при низкой температуре Т < Т Такое решение имеет преимущество по сравнению с решениями, предла- [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология