Адсорбция специфичность

Межмолекулярное взаимодействие. При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщенностью, большими энергетическими- эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. При расширении газов, конденсации, адсорбции, растворении и во многих других процессах проявляется действие именно этих сил. Межмолекулярные силы часто называют силами Ван-дер-Ваальса (в честь ученого, который предложил уравнение состояния газа, учитывающее межмолекулярное взаимодействие). [c.135]

Однако имеется много данных, опровергающих эти простейшие представления. Так, например, самые эффективные адсорбенты не всегда являются и наиболее эффективными катализаторами. Кроме того, каталитическое действие весьма специфично, т. е. определенные реакции катализируются только соответствующими катализаторами. Очевидно, требуется не только сближение реагирующих молекул. Согласно данным современной науки, адсорбция рассматривается как условие, необходимое, но не достаточное для протекания реакции на поверхности твердых катализаторов. [c.204]

Влияние поверхности. Для физической адсорбции имеет значение лишь величина поверхности, но химическая адсорбция— весьма специфичный процесс. Так, например, водород хемосорби-руется не окисью алюминия, а никелем, и кислород не окисью магния, а углеродом. Такое поведение согласуется с предположением, что хемосорбция сходна в общем с химической реакцией. На хемосорбцию оказывают влияние физическое состояние поверхности и ее химический состав. Неоднородность поверхности катализаторов доказывается, например, тем, что теплота процесса постепенно снижается по мере протекания хемосорбции. Поверхность состоит из атомов различной степени насыщенности. Атомы у краев кристаллов, трещин и выступов, вероятно, менее насыщены и, следовательно, более активны. [c.206]

Во-первых, обменная адсорбция специфична, т. е. к обмену способны только определенные ионы. Иными словами, на обмен- [c.148]

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]

Катализом называется ускорение химических реакций в присутствии определенных веществ (катализаторов), многократно химически взаимодействующих с реагентами, но не входящих в состав продуктов реакции [1]. Каталитический процесс включает в себя три этапа адсорбцию, химические превращения на поверхности и десорбцию. Каждый из этапов состоит из нескольких последовательных или параллельных стадий физического и химического взаимодействия промежуточных соединений на поверхности друг с другом и с компонентами газовой фазы. Суммарная скорость каталитического процесса зависит от скоростей его отдельных стадий. Несмотря на специфичность каталитического действия, сущность катализа едина и состоит в том, что катализатор, входя в состав промежуточных соединений, увеличивает степень компенсации энергии разрыва старых связей энергией, освобождаемой при образовании новых связей. Этим самым обеспечивается снижение энергии активации химической реакции. [c.8]

Обменная адсорбция специфична, т. е. для данного адсорбента к обмену способны только определенные ионы. Различают кислотные и основные адсорбенты. Кислотные адсорбенты, подобно кислотам, способны обменивать с растворами катионы основные адсорбенты ведут себя как основания и обменивают анионы. Существуют также амфотерные адсорбенты, которые в одних условиях обменивают катионы, а в других — анионы. [c.279]

Обменная адсорбция специфична, т. е. к обмену способны только определенные ионы, по своей природе этот процесс приближается к химическим явлениям не всегда обратима протекает более медленно, чем молекулярная адсорбция может приводить к изменению pH среды. [c.68]

Мэкстед [98], исследуя дифференциальную теплоту адсорбции водорода на платине при О и 20°, нашел, что дифференциальные теплоты адсорбции проходят через точно установленные максимумы, которые при старении катализатора становятся менее резко выраженными. Тейлор и Кистяковский [141] особенно отмечают, что теплота адсорбции меняется со временем. Она значительно уменьшается к концу того времени, когда поверхность совершенно заполнится. Мэкстед также отмечал, что дифференциальные теплоты адсорбции специфичны для условий предварительной обработки [109] катализатора и что высокая каталитическая активность связана с высокой дифференциальной теплотой адсорбции. Тейлор иллюстрировал значение величин дифференциальных теплот адсорбции для каталитической активности наблюдениями Дью по адсорбции аммиака на меди, никеле и железе, указывающими, что все кривые теплот адсорбции идут параллельно и что теплота адсорбции на железе больше теплот адсорбции на никеле на 5000 кал и на меди на 7000 кал. Тейлор сделал дальше вывод [c.149]

Обменная адсорбция специфична. Иными словами, на обменную адсорбцию сильно влияет как природа твердой фазы, так и природа адсорбируемого иона. Адсорбенты в ионообменной хроматографии называют ионитами. Кислотные адсорбенты, обменивающие катионы, называются катионитами. Основные адсорбенты, обменивающие анионы, называются анионитами. [c.311]

Физическая адсорбция не обладает значительной специфичностью. Благодаря этой особенности она используется для измерения удельной поверхности твердых катализаторов и твердых тел. В противоположность этому, хемосорбция, вследствие своей химической природы, очень специфична. [c.86]

Для правильного понимания этого процесса необходимо учесть, что различные атомы поверхностного слоя адсорбента находятся отнюдь не в одинаковых условиях. Поверхность твердого тела, а в особенности хорощего адсорбента, не является гладкой, а имеет многочисленные ультрамикроскопические выступы и углубления. Степень насыщенности валентных сил атомов, расположенных на различных участках поверхности, различна, а следовательно, неодинакова и способность к взаимодействию с атомами и молекулами окружающего газа. Наиболее активные участки поверхности особенно энергично адсорбируют молек-улы данного газа или пара, причем вид газа, его химические свойства имеют первенствующее значение, т. е. адсорбция в данном случае специфична. Адсорбция при этом сопровождается выделением значительного количества теплоты, далеко превосходящего теплоты конденсации и отвечающего тепловым эффектам химических процессов. Такую адсорбцию называют химической адсорбцией. [c.371]

Адсорбционная связь, посредством которой яд удерживается на контакте, весьма специфична, а химическая природа образования таких связей зависит от типов электронной конфигурации и в катализаторе, и в яде. Примером специфической адсорбции ядов может служить почти каждый каталитический процесс. Так, при окислении SO2 соединения мышьяка и другие яды энергично [c.63]

Примеси, содержащиеся в отходящих промышленных газах в газо- или парообразном состоянии, извлекаются путем поглощения жидкостями (абсорбция, см. главу 17) или твердыми веществами (адсорбция, см. главу 20), а также путем каталитического окисления или сжигания. Эти способы очистки газов специфичны для различных производств и в данной главе не рассматриваются. [c.323]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Это ясно указывает на химическую природу адсорбции. Изменения величин энергии активации для разных поверхностей зависят не только от элементарных деформаций адсорбированных молекул, но и от дополнительной энергии, доставляемой атомами поверхности. С. 3. Рогинский (1935 г.) считает, что влияние свободной энергии поверхности очень велико, специфично и способствует снижению активационных барьеров. При хемосорбционных процессах химические реакции поверхностных атомов решетки требуют поэтому меньших энергий активации, чем в гомогенной газовой системе. Это видно из табл. 13. [c.119]

Такая интерпретация констант а и Ь находится в хорошем качественном согласии с экспериментом. Поскольку константа Ь определяется площадью 1/Гоо, приходящейся на одну адсорбированную молекулу, ясно, что ее величина будет оставаться почти постоянной для всех членов одного гомологического ряда. Константа а специфична для каждого члена в гомологическом ряду, так как она экспоненциально зависит от энергии адсорбции (р ср. (4.41) и (4.44) ] поэтому малые различия в ф заметно отражаются на а. [c.110]

Существенное значение имеют специфические силы. К ним относятся водородные связи, играющие часто решающую роль в адсорбции и характеризующие специфичность адсорбента. Так, если по- [c.69]

Из формы изотермы (см. рис. 11.29) следует, что при низких концентрациях (до с ) адсорбция мономолекулярная и лишь при высоких концентрациях начинают образовываться второй и третий слои. Глубина полимолекулярной адсорбции и ее механизм не одинаковы для различных веществ. Имеются сведения о специфичности полимолекулярной адсорбции и ее отличии от мономолекулярной адсорбции во всем интервале изменений концентрации от О до оо. [c.125]

Связь между адсорбцией и указанными физическими свойствами газов обнаруживается только при физической адсорбции. При хемосорбции, в результате ее специфичности, подобная связь обычно отсутствует. [c.112]

Процесс адсорбции субстрата на катализаторе сопровождается убылью энергии Гиббса. В результате адсорбции возрастает упорядоченность системы и энергия уменьшается, что связано с выделением энергии и уменьшением энергии активации. Если имеет место хемосорбция, то специфичность катализа увеличивается. В результате хемосорбции молекулы переходят в активированное возбужденное состояние и иногда распадаются на атомы или радикалы, сорбированные поверхностью. [c.298]

Другие рассмотренные ниже виды адсорбции относят к физической адсорбции, которая протекает под действием сил Ван-дер-Ваальса адгезионного характера. Физическая адсорбция является обратимым экзотермическим процессом при повышении температуры адсорбция уменьшается, а десорбция усиливается. Теплоты физической адсорбции невелики и обычно составляют 8— 20 кДж/моль. Физическая адсорбция не носит специфического избирательного характера. Хемосорбция, напротив, специфична. Она зависит как от природы адсорбента, так и от природы адсорбата. Энергия связи адсорбент — адсорбат достаточно велика и примерно равна теплоте образования химических соединений (80—800 кДж/моль). С повышением температуры хемосорбция возрастает, подчиняясь законам химической кинетики и равновесия гетерогенных реакций. Хемосорбция часто необратима и приводит к образованию прочных поверхностных соединений между адсорбентом и адсорбатом. [c.328]

Межмолекулярное взаимодействие отличается от химического небольшими энергиями (от долей кДж/моль до 15—20 кДж/моль, тогда как энергии химических связей, например ковалентной связи, 150—400 кДж/моль), отсутствием специфичности и насыщаемости, проявляется на сравнительно больших расстояниях (порядка 0,4—0,7 нм). Силы Ван-дер-Ваальса действуют при сжижении газов, их кристаллизации, физической адсорбции (поглощение газов и жидкостей поверхностями раздела без образования химических поверхностных соединений) и т. д. [c.125]

В 1926 г. X. С. Тейлор предложил гипотезу активных центров, согласно которой степень ненасыщенности связей атома в поверхностном слое зависит от его положения в кристаллической решетке. По Тейлору, атомы поверхности обладают тем более повышенной способностью к адсорбции и катализу, чем менее связаны с другими атомами катализатора (на ребре, углу кристалла, на участке с большой кривизной и т. п.). Из этого следует, что поверхностная энергия твердого тела может меняться от точки к точке. Однако такое объяснение сложной структуры поверхности катализатора и специфичности его каталитического действия далеко от истины. [c.182]

При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщенностью, большими энергетическими эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. При расширении газов, конденсации, адсорбции, растворении и во многих других процессах проявляется действие именно этих сил. [c.144]

Таким образом, поверхность чистой графитированной термической сажи в основном плоская и химически инертная. Наличие подвижных электронов, способных перемещаться вдоль графитовых слоев, не делает эту поверхность специфичной в отношении межмолекулярных взаимодействий при адсорбции. Вместе с тем изучение адсорбции на ГТС позволяет выявить влияние на межмолекулярное взаимодействие электронной конфигурации атомов адсорбата, в частности атомов углерода в углеводородах разных классов. Этого пока не удается сделать при изучении объемных свойств углеводородов (например, сжимаемости газов или энергии решетки молекулярных кристаллов), так как здесь большой вклад в межмолекулярное взаимодействие вносят атомы водорода соседних молекул углеводородов. В случае же адсорбции при малых заполнениях чистой поверхности ГТС таких взаимодействий нет, поэтому оказывается возможным выявить влияние на адсорбцию электронной конфигурации атомов углерода в углеводородах. [c.17]

Если адсорбция специфична, отравляются грани только некоторых простых форм, и резко меняется габитус. Так, кристаллы КН2РО4, растущие из чистых растворов короткопризматическими, с примесями ионов тяжелых металлов дают кристаллы вытянутого, игольчатого габитуса, поскольку рост граней призмы полностью заторможен, а на грани дипирамиды воздействие примесей сказывается слабо. Одновременное наличие таких примесей приводит к выклиниванию кристаллов (см. ниже). Если адсорбция неспецифична, могут измениться существенно скорости роста всех граней приблизительно на одно и то же значение, что также будет сопровождаться изменением облика кристаллов. [c.50]

Активированная адсорбция специфична и не регулируется подобно вандерваальсовской адсорбции общим увеличением поверхности. Теплоты активированной адсорбции водорода, как установлено, приблизительно одним порядком выше, чем теплоты вандерваальсовской адсорбции. Эта разница в теп-лотах является решающей при выделении обыкновенной классической адсорбции (Ван-дер-Ваальса) из других процессов (X. С. Тейлор). Активированная адсорбция рассматривается как настоящий поверхностный процесс, происходящий с малой скоростью и не обусловленный внедрением в более глубокие части массы, чем те, которые доступны быстрой вандерваальсовской адсорбции. Ховард [68] показал, что вандерваальсовская и высокотемпературная адсорбции не тождественны последняя не изменяет первой. Быстрая вандерваальсовская адсорбция не затрагивается активированной адсорбцией водорода в отношении быстроты, с которой достигается равновесие. [c.165]

Мультиплетами были названы отдельные небольшие участки поверхности катализатора, состоящие из нескольких атомов или ионов, расположенных закономерно в соответствии со строением кристаллической решетки катализатора. Каталитическая активность имеет место в тех случаях, когда расположение этих атомов или ионов в поверхностном слое катализатора находится в геометрическом соответствии с расположением атомов в молекулах реагирующих веществ. При адсорбции такой молекулы содержащиеся в ней атомы под воз цействием соответствующих атомов или ионов поверхности катализатора и частично связываясь сними могут ослаблять связи между собой. В зависимости от вида атомов или ионов поверхностного слоя, расстояний между ними и геометрической закономерности в их расположении могут ослабляться те или другие связи в реагирующих молекулах. Этим и объясняется специфичность действия катализаторов. [c.497]

От физической адсорбции существейно отличается так называемая активированная адсорбция, характеризующаяся ярко выраженной специфичностью — каждый адсорбент хоро1ио поглощает вещества только определенных групп. Активированная адсорбция может быть значительной при высокой температуре и [c.106]

Если хемосорбция пропсходи.т с малым тепловым эффектом, то это часто означает, что параллельно идет ироцесс, который трсбусг затраты энергии (например, диссоциация молекул адсорбата иа иоверхности). В то же вре.мя ие всегда можно провести четкую границу между физической и химической адсорбциями, особенно при слабой хемосорбции, так же как вообще между физическим и химическим взаимодействиями. Физическая адсорбция отличается универсальностью и малой специфичностью. Хемосорбция характеризуется специфичностью взаимодействия, приводящего обычно к образованию поверхностного химического соединения. Сильная хемосорбция часто необратима, вместо адсорбированного венхе- ства может десорбироваться другое соединение. [c.125]

Специфичность адсорбции повышается с увеличением заряда адсорбируемого иона, поэтому вклад иейтрализационной коагуляции растет при переходе к электролитам с многовалентными ионами. Действие специфической адсорбции на устойчивость и коагуляцию дисперсных систем можно представить как образование на поверхности частиц менее растворимого илп менее диссоциированного соединения. В результате этого уменьшается взаимодействие частиц со средой и как следствие увеличивается поверхностное натяжение, что приводит к потере агрегативной устойчивости дисперсной системы. [c.335]

Смесь двух или более веществ разделяется в результате сочетания многократного иовтореиия процессов адсорбции и десорбции, специфичных для каждого из анализируемых соединений и перемещением хроматографических зои с разной определенной скоростью по колонке. [c.290]

Избирательное дегидрирование шестичленных циклов объясняется мультиплетной теорией Баландина. Согласно мультиплетной теории, катализаторы (N1, Р1, Рс] и др.) могут дегидрировать лишь шестичленные циклы благодаря специфичности размещения активных центров. Эти металлы кристаллизуются в грани центрированной кубической или гексагональной систем, поэтому решетка образует на поверхности равносторонние треугольники, в вершинах которых и находятся активные центры. Благодаря такой ориентации адсорбция протекает по секстетному механизму, т. е. шестью точками на шести активных центрах. Схематически это показано на рис. 44. В каждой из шести СН-групп один атом Н притягивается активными центрами А, В и С (тенденция к отщеплению водорода), атомы же углерода удерживаются в молекуле благодаря смещению их к активным центрам О, Е и Г. В результате деформаций и перераспределения связей происходит отщепление бН и образование С .,Нв или его гомолога, которые десорбируются. [c.258]

Переход от грубодиеперсных к молекулярно-дисперсным системам непрерывен, однако занимающие промежуточное положение коллоидные и микрогетерогенные системы качественно вполне специфичны. Благодаря большой удельной поверхности этих систем для них имеют огромное значение адсорбция и вообще поверхностные явления, в то время как поведение грубодисперсных и молекулярных систем определяется в основном объемными свойствами. [c.18]

Формирование первичной обкладки — это как бы достройка кристаллической решетки твердого адсорбента. Она химически специфична. Ионы первичной обкладки обычно те же ионы, которые входят в состав твердой фазы или изоморфные с ними. Адсорбция ионов вторичной обкладки (т. е. ионов противопололс-ного знака) не избирательна. Строение двойного электрического слоя будет подробнее рассмотрено в разделе Коллоидная химия . [c.228]

Межмолекулярное взаимодействие. При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщаемостью, большими энергетическими эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. В процессах расширения газов, конденсации, адсорбции, растворения и многих других проявляется действие именно этих сил. Часто их называют силалы Ван-дер-Ваальса. Этим подчеркивается, что их существованием объясняется отличие реальных газов от идеальных, отличие величины Рд в уравнении (IV.4) от нуля. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология