Температура кипения и физическая адсорбция

Физические методы разделения основаны на различии физических свойств веществ, например на различии температур кипения, плавления и замерзания, на различной растворимости, на различии адсорбируемости и пр. Из физических методов применяют разделение фракционированной перегонкой, вымораживанием методами абсорбции и адсорбции н пр. [c.246]

Величину каталитической поверхности измеряют при помощи физической адсорбции. Обычно адсорбатом служит азот вблизи его температуры кипения при атмосферном давлении (—195,8 °С). Метод и уравнения, разработанные Брунауэром, Эмметом и Тел лером (см. например, Эммет ), наиболее широко применяются для этой цели. [c.309]

В настоящее время при расчете адсорбционного равновесия наиболее часто применяются два метода расчета влияния температуры на плотность адсорбированной фазы, использующие физические константы адсорбируемого вещества. Согласно первому методу, предложенному К. М. Николаевым и М. М. Дубининым, плотность адсорбата полагается равной плотности нормальной жидкости при температурах, меньших температуры кипения Т С. То, а при Го 7" Гкр термический коэффициент адсорбции ао = й п ао/й1 постоянен и расчет плотности адсорбированной фазы основан на использовании уравнения Ван-дер-Ваальса [c.30]

Тейлор [32] отметил, что последнее пятилетие (1935—1940) дало науке о катализе метод, в котором она долго и сильно нуждалась . Этим методом является измерение величины поверхности катализаторов при исследовании физической адсорбции газов при температурах, близких к их точкам кипения. [c.292]

Истинная, участвуюш,ая в адсорбции поверхность адсорбента, отнесенная к 1 г его, назьшается удельной поверхностью. У хороших адсорбентов, например активных углей, она достигает сотен квадратных метров. Адсорбционная способность зависит от природы поглощаемого газа. Физическая адсорбция растет с температурой кипения и с критической температурой адсорбируемого газа. Часто на нее большое влияние оказывает и химическая природа поглотителя. [c.285]

Интервал температур, в пределах которого протекает адсорбция, Физическая адсорбция реализуется только при температурах, близких к температуре кипения адсорбента (при заданном давлении), хемосорбция же протекает при температурах, сушественно превышающих температуру кипения адсорбента при давлении опыта, [c.265]

Интервал адсорбции. Подобным же критерием может служить температурный интервал, при котором происходит адсорбция. Так как физическая адсорбция и конденсация связаны между собой, то физическая адсорбция происходит только при температурах ниже или около температуры кипения адсорбата. Напротив, хемосорбция может происходить при низких и высоких температурах и давлениях, причем в равных условиях могут осуществляться различные формы адсорбции одного и того же вещества. [c.34]

Фракционированием в общем смысле называется разделение сложной смеси компонентов на смеси более простого состава или в пределе на индивидуальные составляющие. Применительно к нефти такое разделение можно проводить различными методами, базирующимися на различии в физических и физико-химических свойствах веществ нефти. Чаще всего используют в этих целях различия в температурах кипения (перегонка и ректификация) в скоростях испарения, зависящих главным образом от молекулярного веса (молекулярная перегонка, тонкослойное испарение) в склонности к адсорбции на различных пористых телах (хроматография) в растворимости в различных растворителях (экстракция) в температурах плавления (кристаллизация из растворов) и в некоторых других свойствах. Иногда при фракционировании отдельные методы комбинируются, например экстракция и перегонка (экстрактивная раз-гонка), или адсорбция и ректификация (гиперсорбция), адсорбция и экстракция (анализ смолистых веществ) и т. п. [c.79]

Высокая избирательность адсорбции полярных и ненасыщенных соединений показана на рис. 4 и 5. На рис. 4 представлены изотермы адсорбции окиси углерода и аргона — газов, близких по таким физическим свойствам, как температура кипения, которая в известной степени связана с адсорбируемостью. Окись углерода вследствие ее полярного характера адсорбируется [c.70]

Начальным этапом исследований сложных химических веществ, к которым относятся и горючие ископаемые ГИ), является разделение их на группы соединений, близких по одному или нескольким признакам. Методы разделения, основанные на разной реакционной способности соединений (или групп соединений), называются химическими. С их помощью выделяют из ТГИ гуминовые кислоты, из нефтей — нафтеновые, из газов — сероводород. Физические методы разделения основаны на разных плотностях (расслоение), смачиваемости поверхности (флотация), температурах кипения и летучести (перегонка, ректификация), адсорбция на твердой поверхности, температурах кристаллизации, диффузии через пористые перегородки и другие. Применяют также комбинированные методы или основанные на других принципах. [c.77]

Для вычисления по уравнению (10.13) необходимо знать термический коэффициент предельной адсорбции а. K.M. Николаевым и М.М. Дубининым был предложен метод вычисления плотности вещества в адсорбированном состоянии (адсорбата) для интервала температур от нормальной температуры кипения до критической Гкр по физическим константам адсорбируемого вещества (адсорбтива). Этим методом можно воспользоваться для вычисления а. Если провести ноль в индексах соответствующие подстановки в уравнение [c.506]

Отметим, что десорбция физически адсорбированных частиц протекает очень быстро, поскольку практически не требует энергии активации. Энергия активации десорбции хемосорбированных соединений обычно превышает 20 ккал/моль, причем она почти всегда больше теплоты хемосорбции или равна ей. Та же величина физически адсорбированных соединений редко превышает несколько килокалорий на моль. Физическая адсорбция протекает при достаточно низких температурах, тогда как хемосорбция, связанная с действием более значительных сил, должна идти при температурах, существенно превышающих температуру кипения адсорбата при данном давлении. Физическая адсорбция фактически представляет собой процесс, в ходе которого происходит конденсация газа, причем адсорбат может образовывать на поверхности инертного твердого тела один или несколько слоев. Нри хемосорбции образуется мономолекулярный поверхностный слой. В каталитической реакции участвуют в основном хемосорбированные частицы, интенсивность взаимодействия которых с катализатором достаточна для протекания реакции. Слабо адсорбированные молекулы сохраняют свое электронное строение и легко [c.11]

Поскольку при физической адсорбции взаимодействия между поверхностью твердого тела и адсорбированными молекулами относительно слабы, температура адсорбции должна быть близка к температуре кипения адсорбата. При измерениях адсорбции азота адсорбционный сосуд охлаждают жидким азотом. [c.19]

При физической адсорбции [8] молекулы удерживаются на поверхности слабыми силами, сравнимыми с силами притяжения в жидкости. Этот тип адсорбции не приводит к какой-либо активации реагентов, хотя и были высказаны предположения, что физически адсорбированная молекула может реагировать с хемо-сорбированной молекулой или радикалом кроме того, физически адсорбированное состояние независимо от продолжительности пребывания молекулы в нем является предшественником хемосорби-рованного состояния. Теплота физической адсорбции по величине очень близка к теплоте конденсации адсорбируемого газа, хотя и несколько превышает ее для газов с низкой температурой кипения. Однако величина теплоты адсорбции изменяется в зависимости от степени покрытия поверхности. Это явление не наблюдается для теплот конденсации, но оно имеет место для растворения. Поэтому необходимо рассматривать дифференциальные теплоты адсорбции подобно тому, как это делается для растворов. Скорости физической адсорбции и десорбции велики, если поверхность доступна, и эти процессы легко обратимы. Продолжительность жизни физически адсорбированной молекулы очень мала (см. стр.232). [c.156]

Величина поверхности навески катализатора является важнейшим фактором, определяющим ее активность, и поэтому путаница относительно активности различных препаратов возникла из-за отнесения ее к единице веса, а не к единице площади поверхности. Только недавно стало очевидным, что удельная поверхность данного катализатора сильно меняется в зависимости от способа получения и последующей истории образца катализатора. К счастью, был разработан относительно простой и точный метод измерения удельной поверхности катализаторов по физической адсорбции газа вблизи температуры его кипения, и теперь определение величины поверхности стало обязательной частью любого исследования каталитической активности [39]. Однако в отдельных частных исследованиях и при проверке газо-адсорбционного метода оказались полезными также другие методы, которые ниже будут кратко описаны. Все эти методы удобно разделить на две группы к первой из них относятся методы, оставляющие поверхность неизмененной и пригодной для дальнейшего изучения. Вторая группа включает методы, действующие на поверхность твердого тела таким образом, что ее приходится регенерировать или проводить дальнейшие исследования на параллельной навеске. [c.167]

Вторым отличием может служить температурный интервал, в котором происходит адсорбция физическая адсорбция протекает при температуре ниже точки кипения адсорбата при данном давлении, хемосорбция, наоборот, может происходить при температуре значительно более высокой, чем точка кипения адсорбируемого вещества. Иными словами, хемосорбция — процесс химический, и для ее протекания необходима значительная энергия активации. [c.31]

На процессах адсорбции из смеси газов основана очистка воздуха в ряде вредных производств, очистка таких газов, как СО2, Нд и другие от газообразных примесей, образующихся при производстве этих газов и т. п. Количественно адсорбция из смеси газов подчиняется правилу вытеснения, согласно которому при одинаковых условиях каждый газ из смеси адсорбируется в меньшем количестве, чем в чистом виде, причем газ, адсорбирующийся в большем количестве в чистом виде, адсорбируется в большем количестве и из смеси. В чистом же виде адсорбируется в большем количестве (при физической адсорбции и прочих равных условиях) тот газ, температура кипения и критическая температура которого выше, т. е. [c.161]

Подобным же критерием служит и температурный интервал, в котором проходит адсорбция. Поскольку физическая адсорбция и конденсация связаны между собой, первая протекает только при температурах около или ниже точки кипения адсорбата ири данном давлении. Наоборот, хемосорбция обычно может быт> при темпера- [c.235]

Окисные пленки образуются на черных и па цветных металлах в результате физической и химической адсорбции (хемосорбции) кислорода, содержащегося в воздухе и растворенного в топливе. Эта реакция протекает не только при низких, но и при высоких температурах, превышающих температуру кипения топлива. При физической адсорбции адсорбированные слои могут быть толщиной во много молекул при этом кислород химически с поверхностью металла не связан. При химической адсорбции образуется слой нового химического вещества, удерживаемого на поверхности металла при помощи любого типа связей ионных, ковалентных, координационных. Хемосорбированный слой кислорода может содержать от трех до четырех атомов кислорода на один атом поверхности металла, или около 0,35 мкг на 1 см . Активность металлов по отношению к хемосорбции кислорода возрастает в следующем порядке Ре<М1<Си<2п [30]. По другому источнику [31], железо хемосорбирует кислорода значительно больше, чем другие металлы. За хемосорбцией кислорода на некоторых металлах, особенно Си и Ре, следует их быстрое окисление. [c.285]

Молекулярная гомогенность. Любое органическое соединение обладает особым кругом физических и химических свойств, которые отличают его от всякого иного соединения. Такими физическими свойствами, обычно использующимися для характеристики соединения, являются температура плавления, температура кипения, поведение нри адсорбции и взаимодействие (поглощение, рефракция, дифракция и вращение плоскости поляризации) со светом и другими видами радиации. Обычная техника разделения органических соединений состоит в избирательной экстракции, кристаллизации, перегонке и адсорбции. Обычно соединение считается чистым, если его физические (а иногда и химические) свойства не меняются под влиянием процедур, основанных на упомянутой технике. [c.18]

В качестве критерия, позволяющего выяснить природу адсорбции, можно также использовать интервал температур, в пределах которого имеет место адсорбция. Физическая адсорбция должна протекать только нри температурах, близких к температуре кипения адсорбата при давлении опыта, тогда как хемосорбция, связанная с действием более значительных сил, должна идти нри температурах, существенно превышающих температуру кипения адсорбата при давлении опыта. Хотя этот критерий, несомненно, полезен, в случае высокопористых адсорбентов он также может привести к ошибочным выводам. Физическая адсорбция на таких адсорбентах может протекать в весьма широком интервале температур, даже если величина отношения давления газа к давлению насыщенного пара (р/ро) [c.21]

И, наконец, если твердое тело подвергается действию газа Мг при температуре, близкой к температуре кипения последнего, то величина сорбции должна быть значительной, причем будет иметь место как физическая адсорбция, так и хемосорбция вещества с образованием связей типа (8 — М)х и (8 — М)г,. При повышении температуры физически адсорбированные молекулы будут удаляться с поверхности адсорбента. Дальнейшее повышение температуры должно обеспечить активацию, достаточную для перехода большего количества газа в хемосорбированное состояние [преимущественно с образованием связей типа (8 — М)у]. Еще большее повышение температуры будет приводить к десорбции хемосорбирован-ного вещества. Если эти данные выразить в виде изобары адсорбции (см. рис. 5), то последняя будет иметь минимум и максимум, как это схематически показано на рис. 5, а. [c.32]

Теоретически несомненно, что различие соотношений изомеров могут наряду с их природой вызываться как физическими, так и химическими явлениями, так как различив температуры кипения, коэффициента адсорбции, растворимости, скоростей диффузии и упругости паров изомеров может приводить к сдвигам их соотношений в условиях различных гёолого-гео-химических и термодинамических систем. [c.13]

Когда сорбированный слой очень слабо связан (доказательством чего может служить диапазон давлений и температур, при которых достигается сорбционное равновесие), процесс называется физической адсорбцией . Она характеризуется быстрым и обратимым равновесием с газовой фазой. Измеряемая теплота адсорбции по порядку величины оказывается равной теплоте сжижения адсорбируемого вещества. Интервал температур, в котором осуществляется такая адсорбция, лежит значительно ниже критической температуры адсорбированного вещества. В общем случае этот интервал является довольно большим вблизи точки кипения адсорбированного вещества. Силы, за счет которых происходит физическая адсорбция, ио-видимому, те же самые, что и при сжижении или смешении двух жидкостей, и должны быть отнесены к типу ван-дер-ваальсовых сил. Адсорбируемое вещества может образовывать многомолекулярные слои на поверхности адсорбента при давлениях, достаточно близких к давлению пара адсорбируемого вещества при температуре эксперимента. При давлении, равном давлению насыщающих паров, твердая поверхность просто смачивается жидкостью. [c.536]

Методы 1—4 действительно позволяют производить разделение углеводородов и классов углеводородов по их свойствам температуре киПения, температуре плавления, адсорбции или растворимости. Методы же 5—7 не могут быть использованы для разделения углеводородов. Они позволяют определять физические свойства, упоз1Янутые выше в методе 5, или же спектры углеводородов. [c.13]

Из физических методов разделения газовых смесей, состоящих из углеводородов е различными температурами кипения, применяются абсорбц1щ, ректификация под давлением или при глубоком охлаждении и адсорбция. [c.341]

Для оценки удельной поверхности твердых тел используют метод физической адсорбции газов, а в случае активных компонентов на носителе - метод хемосорбции. Наиболее точными и распространенными методами физической адсорбции являются статические (объемные и весовые), базирующиеся на получении изотерм адсорбции азота и других газов при низких температурах, близких к тевшературам кипения адсо атов. Например, при измерении адсорбции азота адсорбционный сосуд охлаждают жидким азотом. [c.645]

Совокупность рассмотренных методов применительно к микропористым адсорбентам позволяет с удовлетворительной точностью предвы-числить для любой системы два участка кривой дифференциальных теплот начальный при малых заполнениях и конечный при больших заполнениях адсорбционного объема микропор. Найденные участки кривой а) дают возможность составить приближенное представление о промежуточных значениях Q в области средних заполнений и, следовательно, о ходе кривой Q (а) во всей области заполнения адсорбционного пространства. Этот результат может быть получен по одной изотерме адсорбции, измеренной, нанример, при температуре кипения адсорбата, и по табличным данным, характеризующим физические свойства адсорбата. [c.395]

Адсорбция газов электродами и диспергированными твердыми телами происходит под влиянием физических и химических сил притяжения, действующих на поверхности этих тел. Подобным же образом, если раствор привести в контакт с твердым телом, в случае инертного растворителя возможна адсорбция растворенного вещества. К силам, ответственным за физическую адсорбцию, относятся дисперсионные (лондоновские) силы, короткодействующее отталкивание и дипольные силы в твердых телах теплота реакции имеет тот же порядок величины, что и теплота конденсации газов, т.е. приблизительно от 1 до 10 ккал моль . В случае хемосорбции происходит переход электронов между твердым телом и адсорбированным слоем, в котором принимают участие силы валентности, и теплота этого процесса фавнима с теплотой химических реаидда (10-100 ккал моль 1). Физическая адсорбция обратима, тогда как химическая необратима. Как в случае адсорбции газа, так и в случае адсорбции из раствора количество адсорбированного вещества на грамм твердого тела зависит от природы адсорбента и адсорбата, условий равновесия, включая температуру, давление, концентрацию. Физическая адсорбция газов на твердых телах максимальна вблизи точки кипения адсорбатов. Это обстоятельство широко используется для измерения поверхности и структуры пор в электродах. Химическая адсорбция в большинстве случаев происходит при таких значениях температуры, давления и соотношениях адсорбата и твердого тела, при которых можно ожидать начала химической реакции между адсорбатом и поверхностью твердого тела. Согласно Зммету [1], "химическая адсорбция имеет место в процессе посадки водорода на металлы, азота на поверх- [c.303]

Количество газа или пара, адсорбированное при равновесии, установившемся при определенных температуре и давлении, является функцией природы адсорбента и адсорбируемого вещества. Здесь мы имеем в виду, с одной стороны, физическую структуру адсорбента (величину его поверхности, размеры, форму и распределение пор) и его химический состав, а с другой стороны, физические и химические свойства молекул адсорбированного газа. Исторически впервые связь между адсорбцией и некоторыми физическими свойствами адсорбированных газов была установлена в 1814 г. Сосюром [i ], который нашел, что чем легче конденсируется газ, тем в больших количествах он адсорбируется на данном адсорбенте, С тех пор сделано очень много подобных сопоставлений, одно из которых, по данным Хене представлено в табл, 1, Сравнение объемов различных газов, адсорбированных 1 г адсорбента при постоянных температуре и давлении, показывает, что адсорбция увеличивается с возрастанием температуры кипения газа. Хотя последовательности обеих величин и не всегда соблюдаются, по наличие параллелизма является несомненным, Соответствующий параллелизм наблюдается также между адсорбцией и критической температурой, что вполне естественно, так как в абсолютной температурной шкале температура кипения составляет приближенно значения критической температуры. [c.24]

Глубокие различия, существующие в физических свойствах различных органических соединений, долгое время служили лишь основой для разделения, характеристики и идентификации веществ. Позднее установление многосторонних отношений между физическими свойствами соединений и их структурой революционизировало методы определения строения органических молекул. В этой главе рассматриваются такие физические свойства, как температуры фазовых превращений (температуры плавления и кипения), ]шстворимость, адсорбция, а также дипольные моменты и явления поляризации, под углом зрения соотношения между этими свойствами и структурой данных веществ. Спектральные особенности органических соединений изложены в гл. 28. Такие свойства, как твердость, упругость, вязкость, электропроводность и прочность на разрыв, которые часто ответственны за полезные качества тех или иных органических материалов, являются не столь существенными и рассматриваться здесь не будут. [c.152]

Изучение физической адсорбции является очень важным средством исследования свойств гетерогенных катализаторов. Действительно, появление и начало широкого применения теории БЭТ (разд. 2.3.8) дали значительный толчок дальнейшему развитию изучения гетерогенного катализа, так как эта теория дала исследователям надежный метод определения удельных поверхностей (величина новерхности, отнесенная к единице массы) широкого ряда промышленных катализаторов, В настоящее время большинство наиболее употребительных методов определения величин поверхности все еще составляют методы, основанные на измерении физической адсорбции газа при температуре, близкой к температуре его кипения, хотя в них внесены некоторые усовершенствования, которые будут обсуждены ниже. Представления о физической адсорбции лежат в основе большинства многочисленных методов измерения пористости твердых тел этот вопрос будет рассмотрен более детально позднее (разд. 4.3). Менее широко признается тот факт, что на основании изучения физической адсорбции можно делать заключения о том, какая часть новерхности твердого тела энергетически неоднородна. Так, Грехэм [1], рассматривая изотермы физической адсорбции, отклоняющиеся от линейных при малых заполнениях поверхности, пришел к выводу, что определенная часть новерхности изучаемой им графи- [c.66]

Исчерпывающий обзор физической адсорбции газов и паров на твердых телах сделан Брунауэром [61]. Адсорбция газов на ксеро-гелях кремнезема в сильной степени зависит от удельной поверхности адсорбента, его пористости и распределения пор по размерам, а также от физической и химической природы адсорбата (обсуждение хемосорбции на твердых поверхностях см. в главе VIII). На рис. 23 приведена идеализированная изотерма физической адсорбции азота (при температуре его кипения) на крупнопористом силикагеле и изображены различные стадии насыщения геля жидкой фазой. [c.141]

Для случая адсорбции неполярных веществ на неполярно.м растворителе такой физической величиной является температура кипения или связанные с ней для этого тина соединенпй рефракция, поляризуемость, молярный объем. В случае поглощения ди-польных веществ на неполярном растворителе температура кипения не может являться характеристикой, так как она определяется динольным взаимодепствпем, в то время как это взаимодействие не используется при адсорбции. В этом случае в качестве характеристик могут использоваться рефракция, поляризуемость, молярный объем. В случае адсорбции дипольных веществ на [c.217]

Теплота адсорбции обычно превышает теплоту конденсации, так как процесс адсорбции сопровождается уменьшением свободной поверхностной энергии. Таким, образом, на молекулы, адсорбированные поверхностью тела, действуют дополнительные силы. Адсорбированное вещество рассматривают как силыго сжатую жидкость. Отношение теплоты физической адсорбции к теплоте конденсации увеличивается с понижением температуры кипения газа для водорода и гелия это отношение достигает 7, а для азота, окиси углерода, аргона и кислорода — не превышает 2,5. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология