Изменение поверхности адсорбента активация

Химическую адсорбцию обусловливают химические силы десорбция протекает с большим трудом и часто вещество десорбируется химически измененным. По существу десорбция осуществляется здесь не за счет ухода молекул с поверхности адсорбента, а вследствие разложения образовавшегося на поверхности в результате хемосорбции соединения. Хемосорбция, как и химическая реакция, вполне специфична, т. е. взаимодействовать с адсорбентом могут лишь определенные адсорбтивы. Энергия активации возрастает с повышением степени покрытия поверхности хемосорбированными молекулами. Это можно объяснить лишь существованием активных центров с различными энергиями активации. [c.44]

Большое значение для успешного хода хроматографического разделения смесей может иметь селективность адсорбента. В известной степени ее можно повысить изменением активности адсорбента. Слишком активный адсорбент прочно удерживает все компоненты смеси, а в случае слишком малой активности все компоненты так быстро попадают в элюат, что не удается осуществить их разделение. В некоторых случаях степень селективности адсорбента можно изменять также за счет модифицирования его поверхности. С этой целью адсорбент подвергают специальным видам активации, при которых образуются активные центры определенного типа. [c.340]

Из общих соображений ясно, что скорость гетерогенной каталитической реакции зависит от величины общей поверхности катализатора. После широкого внедрения методов измерения поверхности адсорбентов и определения пористой структуры катализаторов выяснилось, что с этим может быть связан ряд довольно тонких эффектов, когда изменения энергии активации и даже селективно- [c.9]

Миграция адсорбированных молекул не является свободной вследствие наличия энергетических барьеров, которые имеются даже на поверхности адсорбента с правильной кристаллической решеткой. В таком идеальном кристалле энергетическая неоднородность возникает вследствие периодичности в расположении элементов кристаллической решетки. Например, при правильной кубической упаковке атомов, схематически показанной на рис. 18, энергия адсорбций в точках М тя. N различна. То же самое имеем для гексагональной упаковки, хотя соотношение энергий адсорбции будет другим, но в обоих случаях, изменение энергии по поверхности аналогично и может быть схематически представлено кривой, изображенной на рис. 19. Для перехода адсорбированной молекулы из положения 1 в 2 требуется энергия активации Е = Е1- Е . [c.56]

Типичный пример изменения структуры адсорбата — хемосорбция молекул на углероде. При приближении молекулы Hj к паре соседних атомов С связь Н—Н растягивается (или сжимается) до расстояния t между атомами в решетке, и в активационный барьер хемосорбции включается работа растяжения связи. Квантово-механические расчеты показывают, что энергия активации в данном примере минимальна (28 кДж/моль) для / = 0,35 нм. Для графита и алмаза / = 0,1—0,15 нм, и расчетное значение Еа составляет 180 кДж/моль. Однако на поверхности всегда можно найти пары, отвечающие минимуму Еа(1 = 0,35 нм) (экспериментальным значениям Еа отвечает 0,28 нм). Для адсорбата в данном примере длина ковалентных связей С—С может практически сохраняться, но поверхностное состояние комплекса адсорбент — адсорбат изменится. [c.141]

Процесс физической адсорбции не отличается специфичностью, он мало чувствителен к природе адсорбента и адсорбата. Вещества с равными температурами конденсации адсорбируются более или менее одинаково на поверхности самых различных твердых тел. Все это говорит о том, что катализ не может быть связан с физической адсорбцией. Действительно, физическая адсорбция реагентов может вызвать лишь сравнительно небольшой рост скорости реакции (по сравнению со скоростью реакции в газовой фазе), являющийся просто следствием увеличения концентраций реагирующих веществ и не сопровождающийся заметным изменением энергии активации. В то же время для катализа характерно именно существенное уменьшение энергии активации, благодаря чему становится заметной и значительной скорость реакции, практически не идущей в отсутствие катализатора. Очевидно, что действие катализаторов в жидкофазных реакциях никак не может быть объяснено влиянием физической адсорбции. К тому же, как показывают опытные данные, физическая адсорбция при температурах большинства каталитических реакций пренебрежимо мала. [c.12]

Структура пор адсорбента тесно связана со структурой его твердого остова — скелета, величиной и геометрической формой внутренней поверхности. Для детального исследования структуры тонких пор необходимо применение комплексных адсорбционных методов адсорбции паров, адсорбции из растворов, теплот адсорбции. Некоторые результаты применения этих комплексных методов опубликованы в обзорных работах Было показано резкое изменение адсорбционных свойств с изменением структуры пор для активных углей, полученных при прогрессирующей активации [c.730]

Карбонизованные полимеры обнаруживают парамагнетизм. Интенсивность, ширина и форма линий спектра ЭПР полимера меняются в ходе термообработки, указывая на изменение характера парамагнитных центров. Изучение ЭПР в карбонизованных материалах способствует выяснению поверхностных свойств, химич. реакционной способности переходных форм углерода, связи структурных особенностей с полупроводниковыми и др. свойствами. С ростом темп-ры обработки повышается электрич. проводимость, снижается энергия активации проводимости, в ряде случаев меняется знак носителей тока. Карбонизованные и графитированные полимеры ведут себя как полупроводники п- пли р-типа (см. Полупроводники полимерные). Структурные преобразования полимеров при термообработке сопровождаются появлением и изменением пористости материала. Дополнительная активация карбонизованных полимеров парами воды илн СОо прп повышенной темп-ре позволяет получить адсорбенты с развитой уд. поверхностью. Карбонизованные полнмеры с размером мнкро-пор 0,4—1 нм (4-10 A) м. б. применены в качестве молекулярных сит. [c.476]

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]

В качестве адсорбентов на практике применяют древесный и костяной угли, силикагель, высокодисперсные металлы, полученные восстановлением их из оксидов. Активированный уголь получают путем соответствующей активации угля-сырца твердых древесных пород. Уголь-сырец подвергают термической обработке для увеличения удельной поверхности. Активирование производят в атмосфере водяного пара или двуокиси углерода при температуре 700—900° С. При этом уголь частично реагирует с СОг и водяным паром с образованием СО и На-Изменение структуры угля показано на рис. 184. Активированный уголь как адсорбент применяется в противогазах, а также для очистки воздуха на промышленных предприятиях, для осветления различных растворов и т. п. Высокая адсорбционная способность активированного угля объясняется, как это видно из рис. 184, сильно развитой поверхностью. Так, суммарная поверхность всех пор, заключающихся в 1 г такого угля, составляет от 300 до 1000 лг. Такая огромная площадь обусловливает возникновение большого молекулярного силового поля и, стало быть, избыток поверхностной энергии на границе уголь — газ. За счет свободной поверхностной энергии и происходит адсорбция газа, т. е. повышение его концентрации в поверхностном слое угля при одновременном понижении концентрации газа в окружающем пространстве. [c.436]

Фотохимическая активация сводится к воздействию ультрафиолетового света на систему, содержа щую катализаторы и молекулы реагентов. Исследованиям изменений, происходящих в таких системах, посвящены работы А. И. Теренина с соавторами [191, 192], в которых установлено, что сорбированные молекулы на сорбентах могут после облучения находиться в форме катионов или катион- и анион-радикалов. Считают [32], что центрами, поглощающими кванты света, являются вакансии или примесные центры, содержащиеся в кристаллической решетке твердых тел, особенно расположенные в поверхностном слое твердого тела, а молекулы реагирующих веществ не поглощают света. Фотоактивация твердых тел в большей степени зависит от строения поверхности адсорбентов или катализатора и в меньшей — от строения кристаллической решетки и природы объемных составляющих (MgO, ZnO, AI2O3 и т. д.). Роль каталитических центров, подвергающихся фотоактивации, сводится к передаче энергии молекулам реагирующих веществ. Следовательно, каталитические центры являются передатчиками энергии [191]. [c.169]

Активация, подобно спеканию, может изменить не только величину поверхности, но и се структуру. Баркер нашел, например, что исходные угли аморфны и на рентгенограммах не дают диффракционных линий, но активированные угли имеют кристаллическую структуру и дают диффракционные линии графита. Хотя такое изменение в структуре, без сомнения, вызывает некоторое изменение в теплоте адсорбции, но, вероятно, изменение адсорбции паров не будет очень большим. Вопросом чрезвычайной важности является то, что активация делает внутреннюю поверхность угля доступной для адсорбирз емых молекул. При спекании силикагеля происходит как раз обратное. Пэтрик, Фрэзер и Раш[ ] нашли, что аморфный силикагель является весьма хорошим адсорбентом для четыреххлористого углерода, но нагретый до 1000°, он делается кристаллическим и теряет свою адсорбционную способность. Здесь важным для физической адсорбции является не кристаллическая пли аморфная природа адсорбента, а тот факт, что нагревание до 1000° приводит к смыканию пор и разрушает внутреннюю структуру силикагеля. [c.489]

В пользу этой концепции говорит следующее 1) изменение теплоты адсорбции 2) величины энергии активации с заполнением (гл. III, разд. 4 и 5) 3) наличие нескольких максимумов на некоторых изобарах адсорбции (в соответствии с явлениями десорбции и повторной адсорбции при нагревании (гл. III, разд. 3) 4) малые количества газа, приводящие к полному насыщению поверхности некоторых адсорбентов 5) явления отравления катадизато-ров. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология