Поверхность адсорбента химическая природа

На величину адсорбции из растворов влияют свойства адсорбента (химическая природа поверхности, размер пор), свойства раствора и составляющих его компонентов. Влияние природы поверхности адсорбента па адсорбцию иллюстрирует рис. XIX, 10. На нем представлены экспериментальные изотермы гиббсовской [c.535]

Так как единица массы адсорбента может обладать разной величиной удельной поверхности, то величина удельного удерживаемого объема (как и соответствующие величины константы изотермы адсорбции Генри Ка.с или Ка.р) в случае газо-адсорбционной хроматографии не является характеристикой природы системы данный компонент газовой смеси—поверхность адсорбента. Физико-химической константой, зависящей при данной температуре только от природы этой системы, будет абсолютная величина удерживаемого объема, т. е. отнесенная к единице поверхности твердого тела, а именно [c.561]

Адсорбция паров на пористых адсорбентах, удельная поверхность которых достигает сотен тысяч квадратных метров, имеет более сложный характер по сравнению с адсорбцией на непористых телах такой же химической природы. Как правило, она сопровождается капиллярной конденсацией — конденсацией пара в порах прн давлениях (р), меньших, чем давление насыщенного пара адсорбтива над плоской поверхностью (р . [c.32]

На величину адсорбции, а следовательно, и на константу адсорбционного равновесия оказывают существенное влияние как свойства твердой фазы—адсорбента (его химическая природа, размеры пор, состояние поверхности), так и свойства раствора, т. е. составляющих его компонентов. Что касается температуры, то ее влияние яа величину адсорбции из растворов значительно меньше, чем при адсорбции на твердой поверхности газов. Однако изменение температуры может влиять на величину и характер адсорбции из растворов в связи с изменением растворимости, если компоненты раствора ограниченно взаимно растворимы. [c.145]

Влияние природы поверхности адсорбента. Химическая природа поверхности адсорбента является основным фактором, влияющим на селективность разделения. Для предсказания характера межмолекулярных взаимодействий можно воспользоваться классификацией адсорбентов и молекул адсорбатов (стр. 399) по их способности к неспецифическому межмолекулярному взаимодействию. При этом следует учитывать взаимодействие молекул [c.415]

Влияние на адсорбцию из растворов химической природы поверхности, размеров пор адсорбента и свойств раствора [c.535]

Третья степень — частное согласование и на поверхностях разной химической природы. В этом случае для каждого данного адсорбента проводится серия точных измерений адсорбции различных веществ и определяется соотношение со в виде коэффициентов или в виде величин площади, если какой-либо адсорбат выбирается за эталон. [c.89]

Иначе говоря, любое пористое тело в зависимости от условий его получения обладает набором капилляров, отличающихся друг от друга не только размером, но и характером сорбционных явлений. Поэтому, зная разновидность пор, превалирующую в структуре адсорбента, условия проявления ее максимальной сорбционной емкости, а также химическую природу поверхности адсорбента и природу поглощаемого [c.207]

Следовательно, адсорбция углеводородов на активированных углях и процесс кристаллизации обусловливаются аналогичными молекулярными явлениями и протекают принципиально одинаково. Иными словами, застывающие углеводороды как бы выкристаллизовываются на активной поверхности угля и таким путем выделяются из обрабатываемого раствора. Поэтому те из углеводородов, которые склонны к кристаллизации и способны кристаллизоваться при наиболее высоких температурах, оказываются наиболее адсорбируемыми также и на активированных углях. Следовательно, депарафинирующее действие активированных углей является результатом прямой их способности извлекать застывающие компоненты по тем же признакам, которые обусловливают их повышенное застывание, в отличие от полярных адсорбентов, депарафинирующее действие которых является косвенным, сопутствующим разделению по признакам химической природы. Вследствие этого депарафинирующее действие активированных углей является значительно более эффективным и четким, чем полярных адсорбентов. [c.161]

На величину адсорбции из растворов влияют свойства адсорбента (химическая природа поверхности, размер пор), свойства раствора и составляющих его компонентов. Влияние природы поверхности адсорбента на адсорбцию иллюстрирует рис. XIX, 10. На нем представлены экспериментальные изотермы гиббсовской адсорбции бензола из растворов с н-гексаном на ряде крупнопористых и непористых адсорбентов. Наиболее сильная адсорбция бензола происходит на гидроксилированной поверхности кремнезема (кривая 1 на рис. XIX, 10), так как в этом случае между молекулами бензола и гидроксильными группами кремнезема имеется дополнительное (к дисперсионному) специфическое взаимодействие [c.503]

Характер активных центров на поверхности металла зависит от его химической природы, способа обработки и чистоты. Необходимо подчеркнуть, что химический состав поверхности играет существенную роль в протекании поверхностных процессов, и при рассмотрении конкретных вопросов химмотологии в области поверхностных явлений следует вносить поправки на особенности химического строения адсорбента. Химическое строение металла подробно рассматривается металловедением [203]. Поверхность металлических деталей представляет собой комбинацию полярных активных участков и олеофильных участков, природа которых определяется в основном дисперсионными силами. Адсорбция молекул некоторых углеводородов, индуцирующих на металле большие дипольные моменты, может способствовать превращению поверхности из неполярной в полярную [204]. [c.181]

Если же размеры пор оказываются меньшими размеров молекул одного из компонентов, то его адсорбция становится отрицательной даже в порах таких адсорбентов, химическая природа которых благоприятствует преимущественной адсорбции этого компонента. Это можно видеть на примере адсорбции компонентов из растворов бензол — н-гексан пористыми кристаллами цеолитов. Из рис. XIX, 1 видно, что в отверстия каналов пористых кристаллов цеолитов типа X свободно проникают как молекулы -гексана, так и молекулы бензола (соответствующие изотермы адсорбции паров этих индивидуальных веществ представлены на рис. XIX, 2). Так как на поверхности каналов цеолита имеются. катионы, то молекулы бензола, вследствие специфического взаимодействия их [c.506]

Высокоэффективная жидкостная адсорбционная хроматография (ЖАХ) осуществляется, в основном, на жестких неорганических и достаточно жестких органических (полимерных) адсорбентах с разной пористостью и с поверхностями разной химической природы, получаемыми различными методами синтеза и химического модифицирования поверхности. Области приме- [c.11]

Причинами различного характера изотерм являются природа адсорбционных сил, величина удельной поверхности адсорбента, химический характер и строение поверхности, пористая структура адсорбента (объем пор, их распределение по размерам, характер связи пор друг с другом), химические и физические свойства адсорбируемых молекул. [c.7]

В отличне от измеряемой на опыте величины а, зависящей ог удельной поверхности адсорбента, величины концентраций Сд и а определяются лишь химической природой компонентов системы адсорбент+адсорбат (для данных р и Т), т. е. являются величинами абсолютными. Эти абсолютные величины адсорбции для непористых или крупнопористых адсорбентов с поверхностью определенного состава являются физико-химическими константами. [c.441]

Индивидуальное свойство адсорбента, которое отличает его от других твердых веществ, — это его сильно развитая поверхность. Эта площадь обуславливается наличием многочисленных мельчайших нор, которые пронизывают отдельные частицы, а не мелкозернистостью (величиной) самих частиц, которая для всех промышленных адсорбентов мало влияет на площадь поверхности. Площадь поверхности адсорбента не зависит от химического состава, но зато она зависит от метода приготовления или природы продукта эти факторы могут значительно влиять на промышленные образцы одного и того же адсорбента. [c.263]

Такое изменение химической природы поверхности адсорбента снижает ее активность и энергию взаимодействия с адсорбатом, что имеет большое значение для изменения свойств адсорбата в желаемом направлении. [c.108]

Хроматографический метод может быть использован также № для определения удельной поверхности адсорбентов. Для адсорбентов одной и той же химической природы удерживаемый объем, полученный с одним и тем же газом, пропорционален величине поверхности, т. е. [c.168]

Если поверхность адсорбента 51 известна, то, измеряя удерживаемые объемы для какого-либо газа на известном и неизвестном адсорбентах, можно рассчитать удельную поверхность неизвестного адсорбента. Однако следует иметь в виду, что описанный метод может дать удовлетворительные результаты только при соблюдении указанных выше условий и поэтому может быть рекомендован олько для непористых и достаточно широкопористых адсорбентов одинаковой химической природы. Метод был впервые предложен Кремер 99] и обоснован А. В. Киселевым [100]. [c.169]

Адсорбенты [1, 7, 8]. Выбирая для практических целей адсорбент, следует учитывать как грубую геометрическую структуру его, так и химическую природу. К первой относятся удельная поверхность, степень пористости, диаметр пор, степень дисперсности, к последней — химическая структура и химическая активность поверхности адсорбента, наличие атомарной или ионной решетки и др. [c.108]

Для адсорбентов одной и той же химической природы удерживаемый объем, полученный с одним и тем же газом, пропорционален поверхности адсорбента [c.117]

Таким образом, хроматографическим методом можно определить удельную поверхность адсорбента. Однако следует иметь в виду, что описанный метод может дать удовлетворительные результаты только при соблюдении указанных выше условий, а также при наличии острых симметричных проявительных хроматограмм. Поэтому метод может быть рекомендован только для непористых и достаточно широкопористых адсорбентов одинаковой химической природы. Метод был впервые предложен Кремер [15] и обоснован в работах [16—18]. [c.118]

Адсорбционные свойства силикагеля регулируют варьированием его пористой структуры и изменением химической природы поверхности. Расширение узких пор между глобулами, являющихся причиной геометрической неоднородности силикагеля, называется геометрическим модифицированием. Изменение химической природы поверхности адсорбента путем присоединения к ней различных химических соединений называется химическим модифицированием. [c.88]

Природа адсорбционных явлений исследовалась многими учеными. Установлено, что при различных условиях и на различных стадиях адсорбции с различной интенсивностью протекают физические и химические процессы. При адсорбции первых порций адсорбируемого вещества проявляется действие химических сил (происходит изменение формы молекул адсорбтива и деформация в них связей), а при последующей адсорбции процесс становится чисто физическим. Например, поглощение первых порций кислорода углем и многими металлами сопровождается образованием соединений его с наиболее активными участками (рис. 37, точка В) поверхности адсорбента. Если даже адсорбируемое вещество химически не реагирует с адсорбентом, то все же под действием наиболее активных участков поверхности адсорбента молекулы адсорбтива могут деформироваться, т. е. в молекуле происходит смещение электронных слоев по отношению к ядрам ее атомов, и молекула переходит из равновесного состояния в активное. [c.94]

Количество вещества, адсорбирован, ного 1 см2 поверхности адсорбента, зави- г сит от химической природы адсорбента и адсорбтива, от состояния поверхности адсорбента, от концентрации адсорбтива и от температуры. [c.97]

Рассматривая влияние химической природы адсорбтива на его способность адсорбироваться на твердом теле, трудно сделать какие-нибудь обобщения, так как адсорбируемость одного и того же адсорбтива сильно зависит от полярности адсорбента и среды. Все же, определяя влияние на адсорбцию свойств самого адсорбтива, можно исходить из правила уравнивания полярности, сформулированного П. А. Ребиндером. Согласно этому правилу вещество С может адсорбироваться на поверхности раздела фаз Л и Б в том случае, если наличие вещества С в поверхностном слое приводит к уравниванию разности полярностей этих фаз. Иначе говоря, адсорбция будет идти, если значение полярности вещества С, характеризуемой, например диэлектрической проницаемостью е, лежит между значениями полярностей веществ Л и В, т. е. если будет соблюдаться условие [c.140]

Поры тонкопористых адсорбентов заполняются молекулами сильно адсорбирующихся веществ уже в области малых относительных давлении паров, так что адсорбция достигает предела. Это выражено особенно ярко в случае адсорбции пористыми кристаллами цеолитов (см. рис. XIX, 2), В случае же крупнопористых адсорбентов на поверхности пор, за исключением мест их сужений, адсорбция в области малых значений р1р происходит подобно адсорбции на непористых телах той же химической природы. Поэтому на стенках широких пор в области больших. значений р/р образуются, как и на поверхности непористых адсорбентов, полимолекулярные слои. Мы вргдели (см. рис. XVI, 8), что теплота адсорбции при образовании таких полимолекулярпых слоев близка к теплоте конденсации. Поэтому свойства адсорбата в этом случае действительно близки к свойствам жидкости. Чтобы выяснить возможность конденсации пара на поверхности жидкой пленки адсорбата в порах, весьма важно найти зависимость давления пара от кривизны поверхносги жидкости. [c.521]

Химическая адсорбция имеет место, когда молекулы адсорбата вступают в химическое взаимодействие с поверхностью адсорбента с образованием поверхностных химических соединений, но без образования новой объемной фазы. Она гораздо более избирательна и чувствительна к химической природе адсорбента и адсорбата, чем физическая адсорбция. Теплоты хемосорбции обычно высоки (100—200 кДж/моль). Хемосорбция нередко протекает довольно медленно, со скоростью, определяемой наличием некоторого активационного барьера, поэтому часто используют термин активированная адсорбция . При низких температурах скорость хемосорбции бывает так мала, что остается практически незаметной. Хемосорбция обычно необратима. [c.213]

С биомедицинскими и санитарными проблемами неразрывно связаны проблемы гигиены окружающей среды, качества и хранения продуктов питания. Для контроля уровня загрязнений в продуктах питания, атмосфере, воде, почве сильно токсичными, часто канцерогенными веществами разнообразной химической природы, необходима разработка как адсорбентов-накопителей, так и адсорбентов для последующего их хроматографического анализа. Для очистки воздуха и стоков на промышленных предприятиях и обеспечения жизни в герметических кабинах при работе в космосе или под водой необходимо создание соответствующих легко регенерируемых адсорбентов — поглотителей многих вредных примесей. Во всех этих случаях для повышения селективности адсорбентов, т. е. избирательности их действия, необходимо контролировать и направленно изменять химию поверхности адсорбентов. Вопросы экономичности процессов как поглощения, так и регенерации адсорбентов также тесным образом связаны с химией поверхности твердых тел. [c.6]

Ознакомление с поверхностями твердых тел разной химической природы и геометрической структуры целесообразно начать с простейшего случая, а именно, с однородной поверхности одноатомного кристалла, причем такой, которая не содержит обрывов химических связей (они сейчас же будут насыщаться кислородом воздуха или другими химически активными примесями воздуха и создадут на поверхности центры специфической адсорбции). Идеальным примером такой поверхности является базисная грань полубесконечного кристалла графита. Эта поверхность в высокой степени инертна. Однако для практических применений в газовой хроматографии целесообразно иметь графитовый адсорбент с удельной поверхностью не менее 5—10 м /г. Для этого используются сажи, получаемые термическим разложением метана, выделяющийся при этом водород предохраняет углерод от окисления. Частицы образующейся термической сажи похожи на капли, а углеродные сетки кристаллитов в этих частицах невелики (около 2—3 нм). Хотя эти кристаллиты располагаются своими базисными гранями в основном перпендикулярно радиусу частицы такой сажи неоднородность ее поверхности еще очень велика, так как [c.14]

Все это показывает, что хроматографическую систему адсорбент— вводимое в хроматограф вещество — элюент с точки зрения межмолекулярных взаимодействий надо рассматривать в целом. Поэтому необходимо внимательно исследовать геометрию и химию поверхности адсорбента, химическую природу и геометрию молекул вводимых в хроматограф веществ и элюента и искать связи между этими свойствами хроматографической системы. На основе таких связей можно будет строить полуэм- [c.176]

Так как поверхность непористого стандартного адсорбента известна, по величинам адсорбированного объема вещества можно рассчитать среднюю статистическую толщину адсорбционного слоя t и представить t как функцию j s. В /-методе допускается, что на адсорбенте с неизвестной удельной поверхностью одинаковой химической природы со стандартным образцом средняя статистическая толщина адсорбционного слоя прн равных j s такая же, как и на адсорбенте с известной поверхностью. Это условие справедливо при приблизительном равенстве энергетических характеристик адсорбентов. Для всех таких адсорбентов должна существовать единая кривая [c.80]

Сущность и особенности физико-химических процессов распределений в газо-адсорбционной хроматографии. Непористые и пористые адсорбентьь применяемые в газовой хроматографии. Роль геометрической структуры адсорбента. Молекулярные сита. Неспецифические и специфические адсорбенты разных типов, роль химической природы поверхности адсорбента. Пористые полимеры. Вредное влияние неоднородности поверхности твердого тела и способы его ослабления. Способы улучщения разделения и достижения большей симметрии пика. Непористые адсорбенты. Пористые и макропористые адсорбенты, соотношение между удельной поверхностью и размерами пор. Химическое и адсорбционное модифицирование поверхности адсорбентов. Выбор оптимальной геометрической структуры и химии поверхности для разделения конкретных смесей. [c.297]

К методам приведения относится и так называемый -метод де Бура [167], получивший наибольшее распространение. Этот метод, как будет показано далее, представляет особый интерес при исследовании адсорбции из водных растворов, и к его более детальному анализу в этой связи мы еще должны будем вернуться. Для определения удельной поверхности адсорбентов по этому методу также пользуются стандартным адсорбентом с известной поверхностью. При исследовании адсорбции на углеродных материалах в качестве стандарта выбирают непористую сажу. Изотермы адсорбции стандартного адсорбата (азота) на обоих адсорбентах выражают в виде зависимости объема адсорбированного вещества 1>а от равновесного относительного давления. При этом плотность адсорбированного вещества принимают равной плотности его в жидком состоянии при той же температуре (как это впервые было допущено Поляни). Поскольку поверхность непорпстого стандартного адсорбента известна, то из величин адсорбированного объема вещества можно рассчитать среднюю статистическую толщину адсорбционного слоя I и представить ее как функцию plps В -методе допускается, что на адсорбенте с неизвестной удельной поверхностью одинаковой химической природы средняя статистическая толщина адсорбционного слоя при равных р р такова же, как и на адсорбенте с известной поверхностью. Это условие справедливо при приблизительном равенстве энергетических характеристик адсорбентов. Для всех таких адсорбентов должна существовать единая кривая = / (р/р.ч), что и подтвернадается большим количеством экспериментальных измерений [141, 142]. [c.71]

Хроматографическое разделение указанных выше газов происходит за счет разности их коэффициентов адсорбции, поэтому, чтобы разделение было более четким, используют тонкопористые адсорбенты. Разделение неполярных газов (за исключением слабополярных молекул окиси углерода и азота, обладающих квадру-польным моментом) в основном определяется величиной удельной поверхности и размерами пор адсорбента. Химическая природа поверхности не имеет решающего значения. В качестве адсорбентов широко применяются активированные угли, алюмогель и цеолиты. Обычно при анализе низкокипящих газов в качестве детектора используется катарометр. Однако при определении микропримесей при малом объеме пробы используются и высокочувствительные детекторы ионизационного типа и детекторы, работающие в области коронного разряда. [c.54]

Степень разделения веществ значительно зависит от свойств адсорбента (химической природы поверхности, пористости, геометрической структуры адсорбента, зер-, нения). Для получения эффективных колонок необходимо использовать адсорбенты с развитой поверхностью и однородными размерами зерен в пределах 0,20—0,25лгл . i Показано что при переходе от зерен фракции 0,25— 0,50 мм к очень узкой фракции (0,25 мм) эффективность возрастает в 2 раза. [c.35]

В главах этой книги, посвященных растворам и адсорГции, показано, что растворимость газов в жидкостях и адсорбция газов на поверхности твердых тел определяются, помимо температуры и концентрации газа, химической природой газа и химической природой растворяющей жидкости или адсорбента. Различия в геометрической и электронной структуре молекул газа приводят к разной растворимости (или разной адсорбируемости) этих газов. Последнее обстоятельство обусловливает то, что при равновесии средние продолжительности жизни разных молекул в газовой фазе и в смежном с нею растворе (или на поверхности твердого тела) ири заданной температуре и заданных концентрациях этих молекул в газовой фазе неодинаковы. [c.543]

Важной практической проблемой является трансформация глобулярной модели с учетом реального строения пористых тел. Экспериментальные данные исследования морфологии пористых тел, основанные на методе электронной микроскопии, показывают, что вторичные частицы в зависимости от химической природы и способа синтеза катализатора (адсорбента) могут представлять собой глобулы, пластины, иглы и пр. различных размеров. Трансформация глобулярной модели на реальную осуществляется на основе следующих предпосылок а) соотношение плотной фазы и сформированного ею объема пор не зависит от строения первичных и вторичных частиц (суммарный объем пор и вес единичной гранулы катализатора не зависят от типа аппроксимации ее строения) б) суммарная поверхность первичных частиц при данном геометрическом размере зависит только от их числа (находится из экспериментально определенной удельной поверхности и веса единичной гранулы образца) в) число первичных частиц во вторичных зависит от типа их аппроксимации (в силу необходи- [c.146]

При адсорбции молекулы газа или пара концентрируются на поверхности адсорбента под влиянием молекулярных сил притяжения. Этот процесс часто сопровождается химическим взаимодействием, а также конденсацией пара в капиллярных порах твердого адсорбента. Общепризнанной теории адсорбции еще нет. Согласно широко распространенному взгляду, адсорбция происходит под действием электрических сил, обусловленных взаимодействием зарядов молекул адсорбента и по1лощае-мого вещества. По другой теории адсорбционные силы носят химический характер и природа их объясняется наличием свободных валентностей на поверхности адсорбента. [c.713]

Адсорбцию можио рассматривать как взаимодействие молекул адсорбата с активными центрами поверхности адсорбента. Такое рассмотрение этого явления оказалось достаточно общим и удобным, особенно для адсорбции на твердых адсорбентах, когда возникают трудности в экспериментальном определении межфазного натяжения. Кроме того, такая интерпретация адсорбции открывает возможность нсслелвдвания природы адсорбционного взаимодействия. Если отсутствует химическое взаимодействие адсорбата с адсорбентом, то адсорбция, как правило, является результатом самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии системы, выражающегося в компенсировании поля поверхностных сил. При наличии специфического сродства адсорбата к адсорбенту, адсорбция возможна вследствие самопроизвольного уменьшения энергии Гиббса всей системы, что может привести даже к увеличению поверхностной энергии. Это возможно в том случае, если изменение химической составляющей энергии Гиббса системы больше изменения поверхностной энергии. При химической адсорбции между адсорбентом и адсорбатом образуется химическая связь, и их индивидуальность исчезает. [c.108]