Сила взаимодействия между адсорбированными молекулами

Очевидно, что на жидкой поверхности раствора все места равноценны для адсорбции, так что Ns соответствует заполнению всей поверхности адсорбированными молекулами. В случае твердых поверхностей среднее расстояние между молекулами, адсорбированными на активных центрах (особенно если последние малочисленны), велико даже при Ма = Поэтому здесь можно пренебречь взаимодействием между адсорбированными молекулами и принять, как это было сделано выше, что энергия адсорбции не зависит от степени заполнения 0. Однако при адсорбции на жидкой поверхности с повышением поверхностной концентрации среднее расстояние между адсорбированными молекулами беспрепятственно уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута плотная упаковка. Отсюда следует, что, применяя изотерму Ленгмюра к этому случаю, мы, с одной стороны, пренебрегаем силами взаимодействия между адсорбированными молекулами и в этом отношении рассматриваем адсорбционный слой как идеальный, а с другой — учитываем собственный объем молекул, так как полагаем, что величина адсорбции Ма = Ms соответствует заполнению всей поверхности. Такое компромиссное решение вопроса может дать правильный результат, если поправка на собственный объем молекул, учитывающая силы отталкивания, значительно превосходит поправку на силы притяжения. Вообще говоря, это маловероятно, поскольку силы отталкивания между молекулами спадают с расстоянием быстрее, чем силы притяжения. Поэтому пока адсорбция мала, приближение, основанное на пренебрежении силами притяжения, допустимо, но с ростом концентрации оно приводит к отклонениям от эксперимента, которые можно устранить, введя соответствующим образом подобранную зависимость ц> от 9, учитывающую силы притяжения. Далее мы увидим, что иногда таким путем можно достигнуть удовлетворительных результатов. Есть и еще одно осложняющее обстоятельство, которое почти никогда не принимается во внимание. Оно заключается в том, что Ms само может зависеть от 9. [c.108]

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]

Для определения количества поглощенного при очистке воды загрязняющего вещества, характеризующего адсорбционные свойства сорбента, используют изотермы сорбции, описываемые уравнениями Ленгмюра или Фрейндлиха. Уравнение Ленгмюра описывает системы с однородными поверхностями и незначительными силами взаимодействия между адсорбированными молекулами, а уравнение Фрейндлиха описывает адсорбцию на неоднородной поверхности. Приведем уравнение Ленгмюра для случая сорбции из слабоконцентрированного раствора сточных вод [c.151]

Ленгмюр не учитывал силы взаимодействия между адсорбированными молекулами. Другими словами, согласно Ленгмюру, время пребывания молекул газа на активных центрах не зависит от того, заняты молекулами газа соседние активные центры или нет. [c.90]

Следующий шаг в описании адсорбции — учет сил взаимодействия между адсорбированными молекулами — был впервые (1925 г.) сделан Фрумкиным он получил [5] [c.467]

При рассмотрении равновесия смеси кислорода и окиси углерода на силикагеле авторами отмечено хорошее соответствие теории и опыта. В смесях в которых одним из компонентов являлась двуокись углерода, расхождения были значительными. Этот факт может быть объяснен наличием в последнем случае значительных сил взаимодействия между адсорбированными молекулами. [c.155]

Кроме того, при выводе уравнения Лэнгмюра делается допущение, что теплота адсорбции всех ударяющихся о свободную поверхность адсорбента молекул одинакова независимо от присутствия других адсорбированных молекул (т. е. силы взаимодействия между адсорбированными молекулами не учитываются). Следовательно, уравнение (12) будет удовлетворительно описывать процесс только тогда, когда поведение адсорбируемых молекул будет соответствовать сделанному допущению, что бывает обычно при адсорбции на относительно однородной поверхности. Для большинства же адсорбентов теплота адсорбции по всей поверхности сильно меняется. В первую очередь молекулы адсорбируются на самых активных местах поверхности с наибольшим притяжением. Теплота адсорбции в этом случае имеет наибольшее значение. По [c.26]

Значительно удобнее решения, содержащие ряды по полиномам Эрмита, поскольку вычисление коэффициентов разложения изотермы в логарифмических координатах в ряд по этим полиномам практически сведется к простому графическому интегрированию, являющемуся весьма удобной и сравнительно простой операцией. Некоторым недостатком этих решений, так же как и других решений, является необходимость измерения изотермы вплоть до заполнений, приближающихся к единице. Помимо экспериментальных затруднений, которые при этом могут возникнуть, следует помнить, что вблизи насыщения мономолекулярного слоя, с одной стороны, обычно возникают побочные осложняющие обстоятельства, как капиллярная конденсация, а с другой стороны, при 6 р 1 вряд ли можно пренебрегать искажающим картину действием сил взаимодействия между адсорбированными молекулами. [c.293]

При выводе своего уравнения Лэнгмюр вводит два допущения. Первое заключается в том, что вероятность испарения молекулы с поверхности не зависит от того, свободны или заняты другими молекулами соседние участки поверхности. Это допущение равносильно утверждению, что силами взаимодействия между адсорбированными молекулами можно пренебречь. Оно может быть записано в виде следующего уравнения [c.94]

Приблизительно в то же время, независимо от Магнуса, Семенов [ ] предложил адсорбционное уравнение, отличающееся от уравнения (58) только положительным знаком при коэффициенте о. Семенов предположил, что силы взаимодействия между адсорбированными молекулами являются силами притяжения. [c.130]

При более высоких давлениях необходимо принимать во внимание силы взаимодействия между адсорбированными молекулами. Силы отталкивания, действующие на небольшом расстоянии, были введены в уравнение состояния Фольмером [1 ] и независимо от него Лэнгмюром [ ]. Оба они предложили уравнение [c.580]

Изменения в теплотах адсорбции могут быть вызваны не только неоднородностью поверхности, но и силами взаимодействия между адсорбированными молекулами. Это явление уже обсуждалось в гл. VUI. [c.461]

Последнее уравнение, полученное автором [53], учитывает как силы взаимодействия между адсорбированными молекулами органического вещества (посредством величины а), так и вытеснение с поверхности одной адсорбирующейся частицей п молекул растворителя (воды). [c.13]

Второе упрощение заключалось в предположении об энергетической однородности поверхности катализаторов и отсутствии сил взаимодействия между адсорбированными молекулами, что позволяло использовать для связи между поверхностной и объемной концентрациями уравнение изотермы Лангмюра. [c.58]

ИК-спектры адсорбированного хлорофилла а и Ь. Изучение ИК-спектров поглощения адсорбированных хлорофиллов а и Ь дает возможность судить о молекулярных силах взаимодействия между адсорбированными молекулами (образование агрегатов), а также о характере взаимодействий адсорбат — поверхность. Р. Кап-лером были получены ИК-спектры хлорофиллов а и Ь, адсорбированных на АЬОз [11, 16, 29]. [c.213]

Таким образом, в результате исследования сорбции паров воды этилового спирта и этилового эфира на окиси алюминия, полученной из спектроскопически чистого хлористого алюминия нри взаимодействии с водяными парами, можно с большой вероятностью предположить, что адсорбционная поверхность является однородной и отсутствуют сколько-нибудь значительные силы взаимодействия между адсорбированными молекулами. Наблюдаемое отклонение зависимости адсорбированного количества от давления не противоречит этому предположению. Отклонения от изотермы Лэнгмюра, вызванные неоднородностью поверхности и нали--чием сил взаимодействия молекул на поверхности (см. [10]), приводят к уклонениям в обратном направлении. В этих случаях кривые зависимости 1/а от р направлены выпуклостью вверх. Найденные же нами кривые (см. рис. 12, 14, 15) направлены выпуклостью вниз. [c.143]

С нашей точки зрения, максимумы на кривых рис. 3 и 4 можно объяснить проявлением дисперсионных сил взаимодействия между адсорбированными молекулами. При степенях заполнения, близких к единице, эти силы начинают преобладать над силами отталкивания, вызванными индуцированными диполями в молекулах N3 и гептана, следствием чего является рост теплоты адсорбции. Эта точка зрения находится в соответствии со взглядами, высказанными в цитированных работах [c.246]

Следовательно, удельная поверхность 5 вычисляется из значений ко только при условии, что можно оценить интеграл /. Для такой оценки явно необходимо выразить и в виде функции от г, т. е. требуется точное представление о форме потенциальной кривой (см. рис. 7). Однако кривые подобного вида до сих пор были рассчитаны только для относительно простых систем, например для атомов аргона, адсорбированных на графите, и только для открытых поверхностей или для твердых тел с весьма широкими порами. Более того, результаты расчетов удельной поверхности твердых тел заметным образом зависят от выбранной формы закона взаимодействия и от природы адсорбата, как это следует из работы Баркера и Эверета [20]. Эти авторы предложили улучшенную модель, в которой адсорбированная фаза рассматривается как двумерный газ (ом. гл. 5), а силы взаимодействия между адсорбированными молекулами, в расчет не принимаются. Этим путем они смогли получить значения удельной поверхности, которые близки (а одно, столбец б табл, 51, очень близко) к значениям, рассчитанным из размеров частиц, определенных по методу электронной микроскопии. Однако вычислительная техника весьма трудоемка, а некоторые исходные параметры, необходимые для вычисления интеграла,. новозможно полностью оценить независимым способом. [c.250]

Оказалось, что адсорбция пропорциональна давлению в пределах низких давлений и не зависит от него при довольно высоких давлениях. Поэтому изменение экспоненциальнссти давления с увеличением адсорбции является критерием адсорбции. Форма изотермы адсорбции сильно зависит от адсорбционных сил и сил взаимодействия между адсорбированными молекулами. Найдено, что иод адсорбируется на силикагеле в молекулярной форме и что все силы, преимущественно ван-дер-ваальсовсксго аддитивного типа. Силы этого типа, повидимому, значительно слабее между молекулами иода и поверхностью силикагеля, чем между молекулами иода. Таким образом, адсорбция на гс лой поверхности (( 0) должна повышаться очень медленно с повышением давления паров иода. Однако после того, как значительная часть псверхнссти покрыта, количество иода увеличивается значительно быстрее, поскольку он теперь удерживается не только поверхностью силикагеля, но и соседними молекулами иода. Это придает изотерме форму, изображенную на фиг. 5. [c.98]

Чтобы иметь возможность определить и измерить абсорбцию по отношению ко веер" сорбции и измерить теплоту адсорбции в зависимости от заполнения поверхности, а также чтобы иметь возможность решить вопрос о гетерогенности поверхности, в высшей степени важно располагать надежным методом измерения всей доступной поверхности ( истинной поверхности ), образуемой границей раздела газ—твердая фаза. Для этой цели уже более 10 лет широко используется метод Эммета—Брунауэра. Этот метод оказался ценным как с научной точки зрения, так и с точки зрения промышленной практики. Несмотря на то, что не все предпосылки, на которых Брунауэром, Эмметом и Теллером [6] основана разработка теории предложенного ими метода, кажутся приемлемыми (например, ими не приняты во внимание силы взаимодействия между адсорбированными молекулами), нет никаких оснований смущаться этим несовершенством теории, так как она привела к. методу, позволяющему при по.мощи одного или двух простых измерений очень быстро определить поверхность с таким же результатом, какой Эммет и Брунауэр [7] раньше выводили из формы самой изотермы. Благодаря убедительности заключений, выводимых из формы самой изотермы, можно быть совершенно уверенным в том, что любая видоизмененная и усовершенствованная теория вандерваальсовой адсорбции должна привести приблизительно к тем же величинам для монослоя, что и получаемые по методу БЭТ для истинной вандерваальсовой адсорбции. Совершенно нет необходимости доказывать, что для большинства практических целей относительные величины поверхностей гораздо важнее, чем абсолютные их величины. [c.203]

Следует отметить, что проникновение паров воды через толщу смазки, а затем и через адсорбционный слой поверхностно-активных веществ к поверхности металла будет затрудняться еще и тем, что диффундирующим парам необходимо преодолеть силы взаимодействия между адсорбированными молекулами и адсорбентом, вытеснить эти молекулы из поверхности металла и самим занять их место. Если энергия адсорбции поверхностно-активных веществ, находящихся в смазке, на поверхности металла превосходит энергию связи паров воды с той же адсорбиру ющей поверхностью, то самопроизвольная диффузия через адсорбционный слой не будет происходить и тем самым обеспечится надежная защита изделия от атмосферной коррозии. [c.422]

Ограничимся здесь рассмотрением лишь простейшего случая хемадсорбции двухатомной молекулы. Простоты ради предположим, что единица поверхности адсорбента состоит из Ь одинаковых элементарных площадок, каждая из котррых способна удерживать только одну частицу. Степень заполнения поверхности примем близкой к нулю, что позволит пренебречь силами взаимодействия между адсорбированными молекулами. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология