Теплота адсорбции сравнение теплот физической адсорбции

В 30-х годах ряд принципиально важных результатов получил акад. П. А. Ребиндер. Он выявил влияние многих факторов на проявление гистерезиса смачивания и предложил классификацию основных форм гистерезиса. П. А. Ребиндер ввел в физическую химию представления об избирательном смачивании твердых тел жидкостями различной полярности, что позволило с помощью измерения краевых углов в условиях избирательного смачивания или сравнения теплот смачивания полярной и неполярной жидкостями классифицировать поверхности твердых тел как гидрофильные и гидрофобные. Ребиндер установил правило уравнивания полярностей, на основе которого можно прогнозировать адсорбцию веществ на границах раздела фаз и ориентацию молекул в адсорбционных монослоях. Эти работы положили начало научному обоснованию использования поверхностно-активных веществ для управления смачиванием, что получило широкое промышленное применение в промышленных процессах (во флотации, в очистке материалов от загрязнений, технологии моющего действия и т. д.), [c.8]

Примеры, рассмотренные выше, показывают, что знание энтропии адсорбции, а следовательно, и энтропии адсорбированного вещества, дает указания на то, в какой мере молекулы способны двигаться поступательно на поверхности. Физическая адсорбция, которая, вообще говоря, ведет к подвижной адсорбции, в некоторых условиях может дать локализованную адсорбцию. Чем меньше теплота адсорбции по сравнению с теплотой испарения, тем больше вероятности встретиться с полной свободой двухмерного поступательного движения. Чем ниже температура, при [c.273]

Физическая адсорбция по сравнению с хемосорбцией отличается меньшей величиной выделяемой теплоты (теплоты адсорбции). Адсорбция является всегда экзотермическим процессом [c.265]

Соли с комплексными анионами. Большей специфичностью межмолекулярного взаимодействия при адсорбции по сравнению с рассмотренными выше обладают кристаллы, образованные сравнительно небольшими по размерам многозарядными катионами и большими по размерам комплексными анионами. По приведенной в гл. I классификации такие адсорбенты относятся к специфическим адсорбентам второго типа. Однако в этом случае поверхность кристалла в целом может быть физически неоднородна. Например, в кристалле сернокислого бария кроме в основном встречаюш,ейся грани (001) возможен выход на поверхность граней индексов (110), (102), (011) и (104) [312]. Изотермы адсорбции и зависимость теплоты адсорбции от заполнения поверхности такого адсорбента определяются статистическим распределением молекул адсорбата по всем этим граням. Это распределение зависит от различий по величине и специфичности потенциалов адсорбционных сил на разных гранях, плош ади поверхности этих граней и температуры [313—316]. Существенное увеличение однородности поверхности кристаллов малорастворимых солей, например сернокислого бария, достигается при их термообработке, а также при предварительной промывке растворами хорошо растворимых солей с одноименными ионами [317]. [c.67]

Необходимость тщательной откачки образцов представляет собой недостаток метода теплот смачивания по сравнению с методом адсорбции газов. Процесс физической адсорбции газа мало зависит от количества предварительно адсорбированного вещества, поскольку адсорбция все же происходит поверх загрязнений и хотя форма изотерм изменяется в зависимости от загрязнений, адсорбция в точке В практически не изменяется, за исключением крайних случаев, если только загрязнение действительно не препятствует доступу к какой-нибудь части поверхности, например путем блокирования входов в поры, В методе теплот смачивания значение /г — теплота смачивания в расчете на единицу поверхности—сильно зависит от наличия адсорбированных загрязнений в образце. Это относится только к физически адсорбированному слою. Хемосорбированный слой 25 [c.387]

Другой пример, представляющий интерес с физической точки зрения, появляется при флэш-десорбции. Этим методом можно подробно изучить заполнения и энергии активации десорбции молекул, находящихся в различных состояниях связи с поверхностью. Для сравнения этих измерений с результатами калориметрии и изучения изотерм энергия активации десорбции для каждого состояния должна быть сначала умножена на долю этого состояния в заполнении поверхности. Это проиллюстрировано на рис. 31 для адсорбции СО на вольфраме. Здесь понижение дифференциальной теплоты адсорбции происходит из-за увеличения вклада более слабо связанных частиц (хотя энергия активации десорбции каждого состояния остается постоянной). Аналогичный эффект может иметь значение и при десорбции. При больших заполнениях и низких температурах выделение газа будет происходить полностью из таких слабых состояний. Даже если энергия активации десорбции для таких частиц определена правильно, фактор частоты для десорбции окажется заниженным если только концентрация не измерена прямо, как это делается при флэш-десорбции. [c.160]

Таким образом, даже при сравнении теплот сорбции газов, механизм адсорбции которых один и тот же, наряду с симбатностью, типичной для физической сорбции, возможен антибатный ход или полнее отсутствие функциональной связи между этими теплотами на различных участках поверхности. [c.339]

Постоянная т имеет тот же порядок величины, что и то- Величину Ет можно рассматривать как разность между теплотой адсорбции молекулы на наиболее благоприятном участке нормальной упорядоченной поверхности и теплотой адсорбции той же молекулы на участке, расположенном в промежутке между двумя участками первого типа. Поэтому Ет значительно меньше, чем Если величина Е очень мала по сравнению с рт, то молекулы свободно перемещаются по поверхности, и тогда адсорбционные слои ведут себя как двумерные газы, рассмотренные в разделе УП, 1. Во многих случаях величина Ет при физической адсорбции на полярных поверхностях может составлять от одной трети до половины величины причем Qa равно 10 ккал/моль, а Ет равно 5 ккал/моль. Тогда время адсорбции т при комнатной температуре приближенно равно 3-10 сек., а время пребывания на одном участке х составляет приблизительно 5 10 ° сек. Следовательно, за время пребывания молекулы на поверхности она совершит в среднем 6000 скачков с одного участка на другой. Допустим, что расстояние, на которое она перемещается при каждом скачке, равно кратчайшему расстоянию между атомами адсорбента, т. е. примерно ЗА. Тогда молекула успеет пройти расстояние, равное приблизительно 2 10" см. Конечно, это расстояние не проходится молекулой по прямой, так как каждый последующий скачок имеет произвольное направление, и суммарное перемещение молекулы окажется значительно меньшим, чем общая длина всех скачков. [c.93]

По экспериментальным данным, приведенным в работе [11] была рассчитана характеристическая энергия адсорбции криптона на цеолите ЫаХ Е = 7740 Дж/моль и определена величина предельной адсорбции для различных температур. Теплота парообразования криптона ДЯо = 9018 Дж/моль. По формулам (2.1.8), (2.1.13) определяем критическую температуру адсорбированного криптона 7 р = 389 К и критическую плотность р р= 1240 кг/м . На рис. 2.4 приведена графическая иллюстрация, проведенных нами расчетов зависимости плотности адсорбированной фазы от температуры. Сравнение рассчитанной плотности адсорбированного криптона с экспериментальными результатами не оставляет сомнения в преимуществе разработанного метода. Адекватность описания экспериментальных данных связана, очевидно, с учетом при расчете не только основных физических свойств объемной фазы, но и характеристических характеристик адсорбции, а значит, и пористой структуры адсорбента. [c.33]

Емкость адсорбентов для многих газов невелика по сравнению с жидкими поглотителями, которые химически связывают те или иные компоненты. Адсорбция сильно зависит от таких факторов, как температура, давление, скорость пропускания проявителя и т. д. В то же время физические пли физико-химические определения как измерения теплопроводности газа, теплоты его сгорания и др. позволяют фиксировать наличие и концентрации какого-либо компонента лишь нри условии его четкого выделения из смеси. В противном случае эти определения становятся неточными, а в некоторых случаях дают ошибочные результаты. [c.196]

Адсорбционная же теория получила поддержку на том основании, что большинство металлов, относящихся к пассивным по первому определению, — переходные металлы периодической системы, т. е. они содержат электронные вакансии или непарные электроны в (1 оболочках атома. Наличие непарных электронов объясняет образование сильной связи с компонентами окружающей среды, особенно с Ог, который также содержит непарные электроны. Вследствие этого, кроме ионной связи, имеется парная электронная или ковалентная связь. Переходные металлы к тому же имеют высокую теплоту сублимации по сравнению с непереходными металлами. Это свойство благоприятствует адсорбции окружающей среды, так как атомы металла стремятся остаться в своей решетке, тогда как образование окисла требует, чтобы атомы металла покинули свою решетку. Высокие энергии адсорбции Ог па переходных металлах соответствуют образованию химической связи и поэтому такие пленки называются хемосорбиро-ванными в противоположность пленкам с более низкой энергией, которые называются физически адсорбированными. На непереходных металлах, например Си и 2п, окислы образуются немедленно, и хемосорбированные пленки, имевшиеся на поверхности металла, не могут долго существовать. На переходных металлах существование хемосорбированных частиц значительно продолжительнее. Однако все хемосорбированные пассивные пленки реагируют во времени с металлом, который покрывается такими соединениями, как, например, окислы, и соединения менее ответственны за пассивность, чем метастабильные хемосорбированные пленки, которые образовались вначале и продолжают образовываться на испытываемом металле в порах окисла. [c.70]

В предыдущей главе мы обсуждали основную физическую теорию ван-дер-ваальсовых сил и приложения этой теории к вычислению теплот адсорбции. В настоящей главе мы разберем некоторые опытные данные с целью еще большего освещения явления физической адсорбции. Результаты опытов можно подразделить на две группы. Первая группа включает сравнения [c.298]

Поэтому теплоты хемосорбции могут быть также определены калориметрически или вычислены из изотерм адсорбции, и в настоящее время часто применяются оба эти метода. Хемосорбция и физическая адсорбция одного и того же газа могут происходить на одном и том же адсорбенте при различных температурах или даже при одной и той же температуре, а количества выделяемого тепла обычно отличаются при этом столь сильно, что оба процесса адсорбции могут быть легко разделены. Теплоты хемосорбции будут детально обсуждены во II томе в этом разделе мы только сделаем сравнение между теплотами хемосорбции и теплотами ван-дер-ваальсовой адсорбции. [c.309]

Особенно интересное сравнение между теплотами адсорбции различных газов на одном и том же адсорбенте позволяют сделать результаты Райерсона и Камерона [ ] и Райерсона и Уишерта[ ] для адсорбции галоидов на силикагеле. Теплота адсорбции возрастает при переходе от хлора к иоду, но несмотря на это, количество адсорбированного вещества при равных относительных давлениях очень сильно уменьшается. Этот кажущийся парадокс, как мы видели в гл. VI, разрешается теорией полимолекулярной адсорбции. Решающим фактором для формы изотермы физической адсорбции является не абсолютная величина теплоты адсорбции, но разность между теплотой адсорбции и теплотой конденсации, т. е. чистая теплота адсорбции. Чистая теплота адсорбции прибли- [c.329]

Все эти теплоты испарения относительно малы по сравнению со скрытыми теплотами испарения, и следует предположить, что в рассмотренных случаях происходила только физическая адсорбция. Очевидно, в процессах конденсации самую важную роль играет чистота адсорбирующей поверхности, так как Дитчборн и Гавин, а также Праге не смогли обнаружить каких-либо критических явлений при нанесении кадмия на чистое стекло в интервале температур от 30 до 150°. Они подтверждают ту точку зрения, согласно которой центры конденсации образуются там, где поле наиболее сильно, т. е. на чистой части поверхности стекла, и что образующиеся здесь зародыши имеют большую продолжительность жизни, чем отдельные атомы. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология