Скорость адсорбции на гладкой поверхности

В настоящее время установлено, что адсорбция полимеров на гладких и твердых поверхностях зависит от ряда фак оров. На адсорбцию полимеров имеют влияние скорость адсорбции, природа поверхности адсорбента, природа растворителя и концентрация раствора, молекулярный вес и строение полимера, а также обратимость процесса адсорбция — десорбция. [c.189]

Различают следующие виды сорбции 1) абсорбция—проникновение газа в массу сорбента (абсорбента), что в результате дает твердый раствор абсорбция характеризуется малой скоростью и длительным временем для завершения 2) адсорбция—поверхностная сорбция или уплотнение газа (пара) на поверхности сорбента (адсорбента) за счет сил притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Скорость адсорбции зависит от характера поверхности на гладких поверхностях она протекает с очень большой скоростью, на пористых—замедляется (диффузия в тонкие поры), но весь процесс в том и другом случаях протекает в несколько секунд или минут 3) капиллярная конденсация—сорбция пара или газа с конденсацией в порах адсорбента, которая протекает очень быстро 4) хемосорбция—адсорбция паров или газов на поверхностях силами остаточных валентностей с образованием химического соединения в виде мономолеку-лярного слоя сюда же относятся, по существу, и процессы активированной адсорбции (стр. 116). [c.93]

Адсорбция, как уже заказывалось,—чисто поверхностный процесс, проходящий с очень большой скоростью Если бы поверхность адсорбента была гладкой, лишенной пор, то процесс адсорбции закончился бы мгновенно. Адсорбция газов пористыми адсорбентами протекает гораздо медленнее, и все же процесс собственно адсорбции газа заканчивается в течение нескольких минут. [c.72]

Следовательно, скорость адсорбции в случае гладких поверхностей увеличивается с уменьшением концентрации и при перемешивании. Нужно отметить, что при изучении кинетики адсорбции на дисперсных адсорбентах А. В. Киселев и сотрудники [461 наблюдали уменьшение скорости адсорбции с уменьшением концентрации раствора. [c.25]

Зависимость og(l — (1 + KJK,i )Q от времени т описывается прямой линией с наклоном, равным / j /2,303 (рис. 20). Как видно из рис. 20, экспериментальные точки удовлетворительно ложатся на прямые линии, что подтверждает предположение о применимости уравнения (11,2) к описанию скорости адсорбции полимера, в частности поливинилацетата, из разбавленных растворов на гладких поверхностях. [c.34]

Значит, в условиях эксперимента атомы на плоскостях 110 и 111 могут покрыть расстояние более чем в 5- 10 А. Если гладкие грани на поверхности образца имеют такие или меньшие размеры, то общая скорость все еще будет лимитироваться передачей энергии соударения. Подобные плоскости, даже не играя роли ловушек, служат чрезвычайно эффективными резервуарами. Если же размер этих гладких плоскостей превышает (х), то испарение с них будет вызывать дополнительное понижение скорости адсорбции. Однако грани, превышающие х) по протяженности (т. е. [c.199]

Викке[2 ] вывод диффузионное уравнение для скорости адсорбции, которое несколько отличается от уравнения (27). Он рассматривал адсорбент как тело, пронизанное системой макро- и микропор, причем макропоры окружены микропорами, как фиорды. Микропоры, по его мнению, короткие, но их так много, что их общая поверхность в 1000 раз больше поверхности макропор. Таким образом, через макропоры должно пройти в 1000 раз больше газа, чем это было бы необходимо в случае таких же пор, но с гладкими стенками. Если принять подобную схему, то скорость адсорбции определяется скоростью транспорта газов через макропоры микропоры заполняются быстро, так как они коротки и их объем мал. [c.628]

Теорию адсорбции газа на твердом теле (на гладкой поверхности) разработал Лангмюр, предположив, что твердая поверхность адсо ирует молекулы газа отдельными активными центрами — особыми местами, каждое из которых способно удержать одну молекулу газа (адсорбционный слой мономолекулярен). Исходя только из молекулярно-кинетических представлений и рассматривая адсорбционное равновесие как равенство скоростей адсорбции и десорбции газа при данной температуре, Лангмюр вывел уже известное нам уравнение (10) изотермы адсорбции, применимое также к адсорбции газа на гладкой поверхности Г = Г(х> Г+Тс [c.73]

Закономерность изменения нестационарного тока во времени объясняется кинетикой адсорбции органических частиц [12, 16, 17]. Скорость адсорбции органических веществ на гладкой платине при постоянном потенциале падает экспоненциально с ростом заполнения поверхности органическим веществом 0r, т. е. [c.202]

ЛИШЬ до некоторого предела. По теории Лэнгмюра, предельная адсорбция наступает, когда на поверхности адсорбента образуется насыщенный мономолекулярный слой, экранирующий силовое поле адсорбента. Мономоле-кулярная адсорбция наблюдается на гладких поверхностях. На адсорбенте происходит не только адсорбция молекул из окружающей среды, но и их возврат в окружающую среду — десорбция. В результате между поверхностью адсорбента и средой устанавливается подвижное равновесие, определяемое равенством. скоростей адсорбции и десорбции молекул. [c.11]

Как известно, для адсорбентов с гладкой, легко доступной поверхностью скорость адсорбции сильно зависит от интенсивности перемешивания раствора. Для пористых адсорбентов, как было установлено М. М. Дубининым , изменение интенсивности перемешивания раствора мало влияет на скорость адсорбции. В этом случае она зависит в основном от размера пор адсорбента и от молекулярного веса адсорбируемого вещества при этом время, необходимое для достижения равновесия, тем больше, чем меньше диаметр пор сорбента и чем больше молекулярный вес адсорбируемого вещества. [c.32]

Природа поверхности адсорбента и наличие на ней активных точек в значительной степени определяет скорость и степень адсорбции полимерных молекул на этой поверхности. Большие полимерные молекулы способны быстро адсорбироваться на гладкой и твердой поверхности и медленно проникать (диффундировать) внутрь пористого веш ества. Р. Стромбергом и Т. Кляйном [136] было установлено, что скорость адсорбции полиметилметакрилата на стекле на несколько порядков больше, чем на пористой поверхности древесного угля. [c.190]

Рис, 4, Зависимость логарифма скорости адсорбции катионов С(1"+ от заполнения ими поверхности гладкого никеля при фг = 0,0 в из N раствора С(1504 с pH 3, [c.83]

Быстрые импульсные методы электрохимических измерений позволяют изучить кинетику хемосорбционных процессов. Для приведенного выше примера адсорбции метанола на гладкой платине было показано [9,10], что скорости адсорбции и десорбции (например, в результате окисления) выражаются уравнениями, характерными для этих процессов на поверхности с равномерно неоднородной поверхностью [2, 3] [c.109]

Адсорбция происходит на поверхности тела, на гладкой поверхности процесс адсорбции характеризуется большой скоростью, однако в пористых телах процесс адсорбции замедляется вследствие малой скорости проникновения газа в поры тела. [c.61]

Часто оказывается, что отношение реальной величины поверхности металла (например, измеренной по адсорбции газа) Н к геометрической поверхности пленки больше единицы. Объясняется это тем, что внешняя поверхность пленки и в атомном, и в более крупном масштабе не гладкая и что из-за наличия щелей между кристаллитами в пленке имеются поры. Ширина таких щелей обычно может достигать примерно 2 нм. Однако при толщине пленки более 50 нм кристаллиты не изолированы полностью друг от друга и почти вся подложка практически покрыта металлом. Толщина пленки обычно отвечает одному кристаллиту (исключение составляют пленки, напыленные при очень низких температурах, очень высокой скорости осаждения, и очень толстые пленки), и поэтому произвольный разрез поликристаллической пленки при наличии щелей между кристаллитами можно представить схематически, как на рис. 21. В каталитических исследованиях в основном используют пленки толщиной [c.139]

Как видно из рис. 3.7, кривые зав исимости заполнений поверхности метанолом от gt на гладкой платине при разных концентрациях спирта в области средних заполнений удовлетворительно спря,мляются. Кривые в области средних 0 приблизительно параллельны. Расчет зависимости скорости адсорбции от концентрации СНзОН при разных 0 = onst показывает, что скорость адсорбции прямо пропорциональна объемной концентрации спирта. Все эти зависимости формально отвечают темкинским условиям адсорбции [уравнения (3.34) и (3.45)]. [c.105]

Скорость адсорбции органических веществ при заданном потенциале обычно находится тремя способами 1) импульсньши методами по накоплению хемосорбированных частиц на поверхности 2) по току, наблюдаемому в первый момент после введения органического вещества в раствор, омывающий исследуемый электрод (в случае электродов с развитой поверхностью) 3) по максимальному току, протекающему через электрод, после переключения его потенциала со значения, при котором хемосорбированное вещество на поверхности практически отсутствует, на выбранное значение потенциала (на гладких электродах). В последних двух способах токи характеризуют скорости хемосорбции при 0орг = О, т. е. на поверхности, свободной от хемосорбированных частиц . [c.109]

Таким образом, эксперпметальное изучение адсорбции из раствора на твердых веществах, заключается, прежде всего, в измерении начальной и равновесной концентраций. Методы измерения концентрации могут быть любыми, но, измеряя равновесную концентрацию, надо иметь в виду, что адсорбци онное равновесие наступает очень быстро лишь на гладких поверхностях, где можно ускорить процесс перемешиванием. Большинство же твердых адсорбентов, (например, активированный уголь, силикагель) пористы, и скорость адсорбции на них зависит от скорости диффузии вещества в порах (капиллярах). Поэтому адсорбционное равновесие для мелкопористых адсорбентов устанавливается иногда в течение нескольких суток. Для крупнопористых углей равновесие устанавливается быстрее— менее чем за час. [c.65]

Скорость адсорбции поливинилацетата на комкообразной окиси алюминия во много раз ниже по сравнению со скоростью адсорбции на гладких, не содержащих пор, поверхностях железа и олова [77]. Аналогичные результаты получены при изучении адсорбции фракционированного полистирола на алюминии и окиси алюминия [78]. На гладкой поверхности алюминия адсорбционное равновесие устанавливалось в течение нескольких часов, а на пористой окиси алюминия — в течение нескольких суток. [c.24]

Проведенное изучение кинетики адсорбции поливинилацетата из очень разбавленных растворов (10" — 10 г мл) в бензоле на поверхности пластин из хрома [81J показало, что равновесие адсорбции устанавливается быстро, так как адсорбция происходит на гладкой поверхности из разбавленного раствора (рис. 8). При концентрации раствора 2,3 10 ноль1л максимальная адсорбция, равная ЫО л олб/сл (кривая /), устанавливается за несколько минут и в дальнейшем остается постоянной. При концентрации раствора ниже 5 х X 10 мольЬ скорость адсорбции сильно зависит от скорости перемешивания. [c.25]

Патат и Шлибенер [88] изучали адсорбцию и десорбцию полимеров на гладких поверхностях из концентрированных растворов (до 4%). В абсолютном большинстве случаев они обнаружили далеко идущую десорбцию, причем время десорбции в некоторых случаях было меньше времени адсорбции, что говорит о непрочности связей полимер — адсорбент. Например, для полистирола в бензоле десорбция достигает 100, в бутаноне—97, циклогексаноне—90—95%. Было установлено, что для полиметилметакрилата и других полимеров скорость десорбции увеличивается с концентрацией раствора, из которого проводится адсорбция, и количеством адсорбированного вещества, а также с повышением температуры. [c.33]

Анализ приведенных экспериментальных данных показывает, что на гладких поверхностях и на адсорбентах с небольшой удельной поверхностью (стекло, железо и др.), а также на пористых адсорбентах в интервале сравнительно малых молекулярных весов чаще всего наблюдается увеличение адсорбции с молекулярным весом Но наблюдается и обратный эффект уменьшение адсорбции с ростом молекулярного веса Так, Классов 1125] установил для адсорб ции на угле поливинилацетата, нитроцеллюлозы, декстраиа и синтетического каучука с молекулярными весами свыше 10 ООО понижение адсорбированного количества. Согласно 198], это понижение связано с малыми величинами выбранной продолжительности адсорбции и низкой скоростью установления равновесия Действительно, такое явление может иметь место, что наглядно видно из рис. 11 Если выбранное время эксперимента недостаточно для установления адсорбционного равновесия, то можно получить неверные выводы о зависимости адсорбции от молекулярного веса вследствие различий в скорости диффузии молекул. Однако нужно учитывать [c.56]

На платинированных углеродистых и золотых образцах была исследована адсорбция метанола из раствора 1н. H2SO4+IM СН3ОН. Хемосорбированный на поверхности платины метанол уменьшает количество адсорбированного водорода. Основанный на этом метод [16] мы использовали для расчета адсорбции метанола в зависимости от степени заполнения угольной к золотой подложек платиной. На рисунке 4 показаны кинетические изотермы хемосорбции метанола на гладкой платине и образцах платинированного пирографита. С уменьшением отношения истинной поверхности платины к поверхности носителя снижается как скорость адсорбции, так и предельное заполнение поверхности хемосорбированными частицами. Аналогичная картина наблюдается и для платинированного золота. [c.222]

Максимальная скорость адсорбции (при 0в = 0), скорость адсорбции и скорость электроокисления, отнесенные к единице истинной поверхности, уменьшались при переходе от гладкого электрода к сильно платинированному на порядок. Наиболее резкое изменение скоростей адсорбции и электроокисления происходит в диапазоне факторов шероховатости 10—1000, дальнейшее увеличение фактора шероховатости практически не влияег на скорость адсорбции и электроокисления. [c.223]

Уменьшение относительной скорости процесса можно было бы связать с наличием внутридиффузионных ограничений внутри осадка. Однако в нашем случае для максимальных скоростей адсорбции и дегидрирования (при 8r=0), измеряемых в первый момент, когда концентрации вблизи любой точки поверхности внутри катализатора была строго равна объемной концентрации метанола, внутридиффузионные ограничения были полностью исключены. Постоянство стационарного заполнения поверхност идля гладкого и платинированных платиновых электродов, а также пропорциональное уменьшение токов при различных потенциалах исключает внутридиффузионные ограничения и для стационарной скорости электроокисления. Таким образом, наблюдаемые явления есть результат изменения констант скоростей реакций. [c.223]

Изучено анодное окисление метанола на гладких и платинированных платиновых электродах. Количественное сопоставление результатов адсорбционных и кинетических измерений, проводившихся в одинаковых условиях, позволило сделать выводы о механизме реакции окисления. Наблюдающийся нестационар- -ный ток при окислении метанола обусловлен быстро протекающей реакцией иони-. зации атомарного водорода, образующегося при адсорбции и дегидрировании метанола. При потенциалах ф , < 0,55 в скорость адсорбции много выше стационарной скорости электроокисления. Замедленной стадией при этих потенциалах является дальнейшее окисление хемосорбированного углеродсодержащего остатка адсорбированными радикалами ОНадд. При ф , > 0,55 в начинает сказываться замедленность адсорбционной стадии, что приводит к изменению тафелевского наклона поляризационной кривой. При повышении потенциала скорость электроокисления стремится к пределу, соответствующему скорости адсорбции, т. е. можно наблюдать предельный адсорбционный ток. Таким образом, замедленность стадии адсорбции проявляется только при высоких потенциалах. Спад тока связан с началом адсорбции на поверхности кислорода. Обсуждается влияние pH на скорость электроокисления и эффект больших заполнений поверхности органическими частицами. [c.373]

НИЯ. Эта скорость максимальна в первый момент времени (нри заполнении 6к = 0), а затем быстро падает по мере увеличения заполнения поверхности электрода хемосорбированными частицами. Через некоторое-время достигается стационарное значение заполнения поверхности и еличина тока становится равной стационарной скорости электроокисления муравьиной кислоты. На рис. 1 пунктиром приведены зависимости скорости адсорбции при 0к = О от потенциала, а сплошными линиями —стационарные поляризационные кривые окисления муравьиной кислоты различной концентрации в растворах 1 N НаЗО на гладком платиновом электроде. Как видно из рисунка, при Фг < 0,4 в максимальная в данном растворе скорость адсорбции много выше стационарной скорости электроокисления и поэтому адсорбция и дегидрирование не являются замедленной стадией электроокисления в стационарных условиях. При 0,4 в скорости адсорбции и электроокисления сближа- Рис. 2. Стационарная полярпза-ются и при фг > 0,7- -0,8 е становятся рав- ционная кривая окисления му- [c.159]

С помощью метода быстрых поте1щиодинамических импульсов исследована адсорбция водорода и метанола на гладком родиевом электроде. Изотерм1л адсорбции водорода и метанола на родии сильно отличаются от изотерм адсорбции этих веществ иа платине и иридии, имеют сложный характер и могут в первом приближении быть описаны двумя изотермами Темкина. Вид изотерм адсорбции двух различных веществ метанола и водорода на родии, так же как и на платине, полностью совпадает. При адсорбции на родии молекула метанола подвергается дегидрированию, отщепляя три водородных атома и занимая на поверхности от двух до трех адсорбционных центров. Образующийся при дегидрировании водород при Фг > О подвергается ионизации, давая нестационарный ток. Исследована кинетика адсорбции метанола на родии и гсоказано, что этот процесс протекает медленнее, чем на платине. Скорость адсорбции и стационарное заполнение поверхности максимальны в двойнослойной области потенциалов, где адсорбция кислорода и водорода минимальна. Механизм окисления метанола на родии не отличается от механизма, предложенного ранее для платины. Замедленной стадией процесса нри < 0,7 < является удаление с поверхности хемосорбированного остатка молекулы метанола в процессе его окисления радикалами ОН [c.195]

Относительно большие величины захватов при меньшей интенсивности перемешивания расплава и при высоких скоростях кристаллизации можно объяснить ячеисто-дендритной структурой поверхности раздела фаз [4]. Как показывает теория морфологической устойчивости плоской поверхности раздела кристалл— расплав, ячейки или дендриты могут образоваться при скорости кристаллизации большей, чем некоторая критическая скорость кристаллизации (Укрит)> определяемая условиями процесса кристаллизации. Проведенный расчет величин Гкрит показал, что в данном случае в системе нафталин—р-нафтол для разной интенсивности перемешивания расплава значения 1715рит находятся в интервале (1—2)-10 см1сек, т. е. практически во всей области скоростей кристаллизации плоская поверхность раздела неустойчива. При скоростях кристаллизации меньше критических следовало бы ожидать плоского фронта кристаллизации, т. е. отсутствия захвата маточного расплава между дендритами, однако адсорбция примеси по границам зерен и растрескивание гладкой поверхности раздела приводит к захвату расплава и при этих скоростях кристаллизации. Однако при небольших значениях равновесного коэффициента распределения (Ао = 1 -т- 5 или 0,2 1) и скоростях V < Укрит ошибка в определении кд будет небольшой. [c.18]

Целый ряд исследований, посвященных изучению каталитической активности сферических монокристаллов меди [230], указывает на то, что ориентация кристаллов действительно приводит к различиям в скоростях каталитических реакций. Реакция водорода с кислородом протекает с наибольшей скоростью на участках поверхности медного шарика, параллельных кристаллографическим плоскостям с индексами 111 . Те части сферической поверхности, которые параллельны плоскостям 100 , сильно разрыхляются под влиянием реакции, хотя скорость реакции на них меньше, чем на частях, параллельных плоскостям 111 , которые при этом остаются гладкими [231]. Создается впечатление, что в тех частях поверхности шарика, которые параллельны плоскостям 100 , атомы как водорода, так и кислорода проникают внутрь металла на некоторую глубину и реагируют там между собой (см. разделы VII, 6 и 7), в то время как в частях, лараллельных плоскостям 111 (т. е. граням 111 , которые в действительности отсутствуют), быстрее протекающая реакция препятствует проникновению атомов реагирующих веществ внутрь металла. Между теплотами адсорбции и каталитической активностью не наблюдается прямого параллелизма. [c.128]

В современной литературе атмосферная коррозия рассматривается как один из видов электрохимического процесса, протекающего в тонкой пленке влаги, образующейся при адсорбции воды из атмосферы [1—5]. Для начала и последующего развития атмосферной коррозии необходимо, чтобы пленка обладала вполне определенной электропроводностью при большом омическом сопротивлении пленки коррозия может не наступить или она будет итти с весьма малой скоростью. Адсорбционная пленка воды, образующаяся на гладкой поверхности металла при относительной влажности ниже 100%, имеет мономолекулярную толщину [1]. Удельная электропроводность чистой воды весьма мала. Следовательно, омическое сопротивление адсорбционной пленки очень велико. Поэтому даже при большой разности потенциалов [c.414]

Адсорбция газов, не осложненная побочными процессами, на гладких поверхностях практически протекает мгновенно. На пористых адсорбентах скорость адсорбции лимитируется медленным протеканием газа в капиллярах, что удлиняет адсорбцию до минут и даже часов. Если адсорбция связана с химическим взаимодействием, то скорость ее быстро растет с температурой в согласии с уравнением Аррениуса ( 105) для химических реакций. На протекание такой адсорбции требуется затрата энергии активации процесса. Этот вид адсорбции получил название активированной (например, адсорбция водорода на никеле, окиси углерода на платине и др.). Адсорбция этого типа обычно необратима и сопровождается большими тепловыми эффектами, доходящими до 100 ккал1моль и более. [c.283]

Изменение электрокаталитических свойств металлов при переходе к их дисперсным формам, очевидно,, определяется суммарным влиянием большого числа факторов преимущественным выходом тех или иных граней, большим числом биографических дефектов кристаллической решетки,, особенностями пористой структуры, адсорбцией микропримесей и т. д. Выявить парциальное действие тех или иных факторов пока не удается. Работ по исследованию влияния дефектов структуры кристаллической решетки на электрокаталитические процессы проводится мало, и выводы этих работ довольно противоречивы. Однако в пределах тех изменений дефектности поверхности гладких электродов, которые вызывают такие операции, как химическое травление, механическое полирование, наклеп, высокотемпературный отжиг и т. п., существенных изменений скоростей электрокаталитических процессов с участием органических веществ на металлах группы платины не установлено. Очевидно, после этих операций с электродом доля дефектных мест остается весьма ма-ло1(, к тому же их влияние в сильной мере снижается за счет г рочыой хемосорбции органических молекул. [c.296]

Практическое применение электроосаждения металлов — гальванопластика — было предложено русским акад. Б. С. Якоби в 1837 г. Свойства покрытий можно эффективно регулировать, добавляя в раствор органические вещества (Н. А. Изгарышев). Поэтому исследование влияния органических веществ на процессы электроосаждеиия имеет большое практическое значение. Органические вещества действуют избирательно, тормозя восстановление одних ионов и не влияя на восстановление других. В присутствии некоторых органических веществ скорость электроосаждения ряда металлов не зависит от потенциала в области адсорбции органического вещества (М. А. Лошкарев). Наблюдаемый предельный ток оказывается меньше предельного тока диффузии. Для объяснения эффекта Лошкарева выдвинуто предположение о медленном проникновении реагирующих частиц через адсорбированный слой органического вещества. Энергия активации такого процесса вызвана необходимостью деформации пленки адсорбата при проникновении ионов к поверхности электрода. Добавление органических веществ широко используется при получении гладких и блестящих покрытий (Н. Т. Кудрявцев, К. М. Горбунова, Ю. Ю. Матулис, С. С. Кругликов и др.). Органические вещества— выравниватели и блескообразователи — адсорбируются преимущественно на выступах, где создаются более благоприятные условия для доставки этих веществ к поверхности, и препятствуют осаждению металла на этих участках, в то время как углубления постепенно заращиваются. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология