Физическая адсорбция определение

Важным фактором, влияющим на эффективность противоизносного действия присадок, является снижение уровня энергии твердого тела, известное под названием адсорбционного эффекта понижения прочности (эффект Ребиндера). Различают внешний и внутренний эффекты. Внешний вызывается адсорбцией ПАВ на внешней поверхности деформируемого тела, внутренний возникает в результате адсорбции ПАВ на поверхности дефектов внутри твердого тела. Внешний эффект приводит к пластифицированию поверхности твердого тела, что при умеренных режимах трения положительно сказывается на снижении ее износа. Следует, однако, отметить, что эффект пластифицирующего действия наблюдается лишь в определенных (ограниченных) интервалах температур и скоростей деформаций. С повышением температуры адсорбционный эффект, как правило, снижается, что определяется не только уменьшением величины адсорбции, но и изменением ее характера (превращение физической адсорбции в хемосорбцию). [c.256]

Поскольку энергетическое состояние адсорбированных молекул незначительно отличается от их состояния в газовой фазе, физической адсорбцией невозможно объяснить каталитическое воздействие твердого тела на реакцию между устойчивыми молекулами (отсутствует возможность уменьшения энергии активации химической реакции). Однако в некоторых случаях, например, когда реакция на поверхности твердого тела происходит между атомами и радикалами и характеризуется небольшой энергией активации, физическая адсорбция играет определенную роль в контактных процессах. [c.274]

Физическая адсорбция представляет собой обратимый равновесный Процесс. Функциональная зависимость избирательной адсорбционной емкости адсорбента от концентрации адсорбируемого вещества при постоянной температуре называется изотермой адсорбции. Эта зависимость определяется экспериментально путем приведения в контакт измеренного объема V бинарной смеси, содержащей известную объемную долю лучше адсорбируемого компонента с определенным весовым количеством т адсорбента в замкнутом сосуДе, Концентрация лучше адсорбируемого компонента или адсорбата быстро уменьшается, но после определенного периода достигается равновесие и дальнейшего изменения концентрации не происходит. Для бинарных смесей изотермы часто рассчитываются для кажущейся избирательной адсорбции, вычисляемой по уравнению [c.137]

Количество газа, адсорбируемого в результате физической адсорбции, много больше, чем при хемосорбции. Химическая адсорбция происходит только на определенных активных центрах, которые представляют собой незначительную часть поверхности адсорбента. Для физической адсорбции имеет значение только величина поверхности адсорбента, на хемосорбцию оказывает влияние физическое состояние поверхности и ее химический состав. [c.219]

Адсорбция газа происходит на поверхности адсорбента. Это выражается как в постепенном уменьшении давления газа в замкнутом объеме, так и в возрастании массы твердого тела. Адсорбция вызывается действием силового поля у поверхности твердого тела (адсорбента), которое притягивает молекулы газа (адсорбата). Силы притяжения, создаваемые твердым телом, могут быть физическими и химическими. Они обуславливают либо физическую (низкотемпературную) адсорбцию, либо хемосорбцию. Так как, в основном, с помощью физической адсорбции определяют те или иные общие структурные параметры, то прежде, чем перейти к конкретным методам их определения, остановимся на закономерностях физической адсорбции [32—36]. [c.292]

Поверхность отдельной фазы, определенная по физической адсорбции инертного газа (N2. Аг, Кг) и отнесенная к единице веса, называется удельной поверхностью. [c.16]

Физическую адсорбцию на поверхности коксов замедленного коксования изучали насыщением их парами воды после предварительного прокаливания (при температурах от 500 до 1450°С с интервалом через 100°С в течение 1 ч). Опыты проводили в изолированной камере, где создавался микроклимат с определенной влажностью, температурой и давлением. [c.58]

Можно было бы подумать, что при данном типе катализа только хемосорбция приводит к увеличению реакционной способности, в то время как физическая адсорбция имеет тенденцию понизить реакционную способность адсорбированных молекул. Однако трудно дать такое определение физической и химической адсорбции, которое бы четко разграничивало эти два явления. [c.20]

Во многих случаях очень легко решить, происходит ли процесс хемосорбции или физической адсорбции. Однако в других случаях нельзя прийти к определенному решению, поскольку между обоими типами адсорбции нет резкой границы. [c.21]

Молекулы, адсорбированные на угле, вряд ли обладают определенной ориентацией. Причина этого заключается в неспецифической природе поляризационных сил, действующих на поверхности угля (см. раздел V, 7). Это же замечание, по-видимому, справедливо по отношению к физической адсорбции на металлах. [c.91]

Результаты, полученные в условиях высокотемпературного опыта, отличались от общепринятых представлений об адсорбционном процессе. Количество адсорбированного вещества после некоторого значения температуры начинает увеличиваться с ее ростом и, достигая при определенной температуре своего максимума, вновь уменьшается в соответствии с общепринятыми представлениями о физической адсорбции. Эти закономерности отчетливо можно проследить по изобарам адсорбции исследуемых веществ, построенным при значении относительного давления 0,02 и представ- [c.288]

Виды взаимодействия адсорбируемого вещества с адсорбентом [6, 7]. Между молекулами адсорбируемого вещества и адсорбента существует определенного вида взаимодействие, зависящее от природы как газообразного вещества, так и адсорбента. Рассмотрим наиболее типичные случаи проявления этого взаимодействия при физической адсорбции. Простейшим случаем является адсорбция неполярных молекул газа на поверхности неполярного же адсорбента. При таком виде адсорбции действуют лишь дисперсионные силы притяжения и силы отталкивания. [c.106]

Сорбционные методы концентрирования основаны иа использовании процесса сорбции готовым сорбентом. По механизму сорбции различают физическую адсорбцию (молекулярную), основанную на действии межмолекулярных сил между сорбентом и сорбируемым веществом, и хемосорбцию (ионный обмен, комплексообразование, окисление-восстановление и др.), основанную на протекании химических реакций между сорбентом и сорбируемым веществом. Сорбцию можно осуществлять в статическом, динамическом и хроматографическом вариантах. В этом разделе рассмотрен статический вариант сорбции, т. е. сорбция навеской сорбента в замкнутом объеме раствора или газа. Статический метод обычно используют при большой избирательности сорбента к извлекаемым компонентам. Извлекать можно микрокомпоненты и матрицу. Если сорбируют микрокомпоненты, то для конечного определения их либо десорбируют, либо озоляют сорбент. [c.316]

Количественное определение ионов после хроматографического разделения на бумаге можно проводить несколькими методами 1) извлечением из пятен отдельных компонентов после разделения смеси и количественное их определение обычными микроаналитическими методами 2) измерением площади пятен на хроматограммах. Площадь 5 пятна на хроматограмме является функцией концентрации С компонента в анализируемой пробе 8 = a g + В, где а и й — постоянные, определяемые экспериментально. Однако первый метод трудоемкий, а при использовании второго приведенная зависимость площади пятна от логарифма концентрации соблюдается не строго и для получения более или менее надежных результатов необходимо проводить много параллельных определений. Одной из причин разброса результатов анализа является то, что при хроматографировании разделение происходит по нескольким механизмам протекающим одновременно — распределение ионов между двумя растворителями, ионный обмен, образование малорастворимых осадков, физическая адсорбция на бумаге. [c.341]

Так, для удаления следов газа, адсорбировавшихся на внутренней поверхности приборов, приходится производить длительное вакуумирование, иногда при повышенной температуре. Существенно, что на идеальной изотерме физической адсорбции нет никаких резких перегибов, характерных иногда для изотерм адсорбции, сопровождающейся химическим взаимодействием. Это указывает на то, что при физической адсорбции не образуется определенных соединений между адсорбентом и адсорбтивом. [c.84]

Опыты ПО определению удельной поверхности одного и того же адсорбента при адсорбции различных паров дали близкие результаты, в общем совпадающие с результатами определения удельной поверхности другими, не адсорбционными методами. Это подтверждает правильность толкования формы изотермы с помощью теории БЭТ. Несмотря на ряд недостатков, теория БЭТ является в настоящее время лучшей и наиболее полезной теорией физической адсорбции. [c.99]

Следовательно, заполнение поверхности адсорбента в области Генри пропорционально давлению адсорбата в газовой фазе. Число мест на поверхности адсорбента ограничено, и величина Са в мономолекулярном слое может возрастать до определенного предельного значения Саш, нри котором все места на поверхности адсорбента заняты. Если, попадая на поверхность, молекула адсорбата теряет способность свободно по ней перемещаться, то адсорбция считается локализованной. Очевидно, хемосорбция локализована, физическая адсорбция, как правило, локализована при низких температурах. Для вывода изотермы локализованной адсорбции рассмотрим равновесие [c.334]

Следует отметить, что крутой подъем изотермы при малых равновесных концентрациях является следствием того, что последние количества адсорбтива десорбируются с поверхности адсорбента с большим трудом. Например, чтобы удалить следы газа, адсорбировавшегося на внутренней поверхности, некоторые приборы необходимо длительно вакуумировать, иногда даже при повышенной температуре. На идеальной изотерме физической адсорбции не наблюдается никаких резких перегибов, проявляющихся иногда на изотермах хемосорбции. Это указывает на то, что при физической адсорбции не образуется определенных соединений между адсорбентом и адсорбтивом. [c.37]

Химическая адсорбция — это процесс, при котором связь молекул с поверхностью осуществляется обменом электронами или их обобществлением. Для поверхностных атомов характерно наличие свободных связей. При адсорбции такая поверхность будет стремиться образовывать химические связи с веществом соприкасающейся фазы. Характер возникающей адсорбционной связи должен определяться не только степенью ненасыщенности поверхности, но и условиями, в которых осуществляется процесс адсорбции. При достаточно низких температурах реакционная способность поверхности и адсорбирующегося вещества может быть недостаточной для образования химических связей. Поэтому для одного и того же вещества при низких температурах будет осуществляться физическая адсорбция, при высоких же температурах — химическая адсорбция. Хотя оба вида адсорбции не всегда четко разграничиваются, в настоящее время определен ряд критериев, которые позволяют установить особенности и различия физической и химической адсорбции. [c.33]

Обратимость адсорбции. Физическая адсорбция всегда обратима, благодаря чему в системе устанавливается равновесие адсорбция десорбция. При хемосорбции в определенных условиях величина энергии связи при данной температуре может стать на столько большой, что процесс практически становится необрати мым. Десорбция адсорбированного вещества возможна в резуль тате сильного повышения температуры или понижения давления При этом иногда десорбируемое вещество изменяет свою природу десорбируясь в виде химических соединений другого состава. Так например, образуется ШОз при десорбции кислорода с вольфрама или СО2 при десорбции СО с окислов. [c.35]

Хемосорбция должна протекать практически мгновенно. Однако хемосорбция на окисных и металлических катализаторах (к ним относится большая часть реальных катализаторов) является процессом, идущим во времени с измеримой скоростью. Иногда состояние насыщения поверхности при данных температуре и давлении достигается в течение многих часов и даже дней. Замедленность реальных процессов адсорбции объясняется представлением об активированной адсорбции, требующей, как и химические реакции, некоторой энергии активации. Поэтому хемосорбция с измеримой скоростью может осуществляться в определенном температурном интервале. Гипотеза об активированной адсорбции позволила дать удовлетворительное объяснение многим аномалиям, установленным при изучении процессов адсорбции. Так, например, теплоты адсорбции часто малы при низких температурах и большие при высоких. Это обусловлено тем, что при низких температурах преобладает физическая адсорбция. [c.35]

Низкие теплоты физической адсорбции определяют малую реакционную способность физически адсорбированных молекул. Этот тип адсорбции поэтому не может иметь непосредственного значения для поверхностного катализа. Однако физически адсорбированные молекулы, ориентированные на поверхности, могут являться своеобразным резервуаром для пополнения хемосорбции или могут участвовать в цепных процессах при наличии на поверхности радикалов. Не менее важна роль физической адсорбции при определении структуры катализаторов (площадь поверхности, пористость, влияние генезиса и т. п.). [c.36]

Для структуры адсорбционного слоя весьма существенно взаимодействие между молекулами адсорбата. Если в случае физической адсорбции, осуществленной межмолекулярными силами (см. раздел IX.III), оно сводится к латеральной когезии —притяжению, то для хемосорбции характерно отталкивание. Оно обусловлено, во-первых, локализацией хемосорбции на определенных поверхностных центрах ( время жизни велико при больщих Е), приводящей к отталкиванию электронных оболочек соседних молекул, если их диаметр больше расстояния между центрами. Во-вторых, большие энергии вызывают поляризацию молекул адсорбата, и индуцированные диполи, ориентированные параллельно, взаимно отталкиваются. Все рассмотренные взаимодействия, создающие комплекс адсорбент — адсорбат, приводят к изменению поверхностного состояния. [c.129]

Следует подчеркнуть, что явления физической и химической адсорбции четко различаются лишь в крайних случаях. Обычно осуществляются промежуточные варианты, когда основная масса адсорбированного вещества связывается сравнительно слабо (физическая адсорбция) и лишь небольшая часть связана прочно и может быть удалена длительным прогреванием и вакуумированием (химическая адсорбция). Например, кислород на металлах или водород на никеле адсорбируются при низких температурах по законам физической адсорбции, но при повышении температуры начинает протекать адсорбция с заметной энергией активации. В определенном интервале повышения температур прирост химической адсорбции перекрывает падение физической адсорбции, и на кривой температурной зависимости адсорбции возникает промежуточный максимум (рис. 91). [c.269]

Агрегаты, кроме координационно связанной воды, удерживают определенное число ее молекул за счет физической адсорбции. При старении агрегаты укрупняются, теряют воду и постепенно превращаются в аморфную двуокись. [c.283]

В твердофазном иммунном анализе твердая фаза играет роль несущей подложки . Ее, однако, нельзя рассматривать как пассивный компонент. Можно использовать и химическую, и физическую адсорбцию антитела или антигена, хотя большинство иммунных определений основано на физической, нековалентной адсорбции. Как обсуждалось в разд. 7.8, даже физическая адсорбция представляет собой недостаточно изученный процесс. Связывание белков, по-видимому, имеет гидрофобную природу, и все же в естественной конфигурации белков в водном растворе гидрофильные группы стремятся расположиться на поверхности, а гидрофобные группы — внутри полимера. Следовательно, связывание с гидрофобными поверхностями неизбежно вызывает изменение кон- [c.574]

Взаимодействие молекулы с поверхностью часто приводит к из-мепепию в ее оптических свойствах. Сильные взаимодействия с поверхностью обычно называют хемосорбцией, тогда как взаимодействие с меньшими величинами энергии рассматривают как физическую адсорбцию. Определения хемосорбции и физической адсорбции, основанные на энергиях взаимодействия молекул с поверхностью, хотя они используются в течение многих лет для описания и разграничения этих типов адсорбции, ие могут служить определениями для обсуждения изменений в оптических спектрах поглощения. Поэтому необходимо иначе сформулировать понятия хемосорбции и физической адсорбции. Физическая адсорбция, согласно спектральным изменениям, является адсорбцией, которая ведет к возмущению электронного или стереохимического состояний молекулы, но в остальном не затрагивает ни саму молекулу, ни ее электронное окружение . Так, например, изменение в симметрии, обусловленное вандерваальсовой адсорбцией, может привести к иоявлению или к усилению слабой полосы, которая в нормальном состоянии молекулы может соответствовать теоретически запрещенному переходу. Спектральные изменения, зависящие от образования водородной связи, и изменения, которые могут быть приписаны высокой полярности поверхности, также попадают под определение физической адсорбции. Силы взаимодействия при физической адсорбции могут влиять на спектр адсорбированной молекулы, приводя или к сдвигу положения максимума поглощения (сурфатохромный сдвиг )), или к изменению интенсивности полосы поглощения. Появление новых ) полос при исследовании физической адсорбции обычно не наблюдается, так как они в общем связаны с образованием нового химического фрагмента, откуда следует, что речь идет о явлении хемосорбции. Следовательно, хемосорбцию можно определить как адсорбцию, которая приводит к образованию новых химических соединений путем дробления молекулы или путем ее электронного дополнения . Хемосорбция способствует появлению полос поглощения, которые не являются типичными ни для адсорбата, ни для адсорбента. Наблюдение новых полос также может указывать на хемосорбцию [c.10]

Физическая адсорбция, хотя и не играет peшaюп eй роли в гетерогенном катализе, тем не менее она полезна как средство для исс едования пористой структуры твердых тел. Она удобна для определения удельной поверхности, формы и размеров пор, наличия закрытых пор и других деталей геометрического строения пористых кат.ализаторов и носителей, особенно в сочетании с электронной микроскопией и ртутной порометрией. [c.87]

От физической адсорбции существейно отличается так называемая активированная адсорбция, характеризующаяся ярко выраженной специфичностью — каждый адсорбент хоро1ио поглощает вещества только определенных групп. Активированная адсорбция может быть значительной при высокой температуре и [c.106]

В пользу физической точки зрения говорит прежде всего доказанное рентгенографическими исследованиями размещение внутри кристаллической решетки карбамида молекулы углеводорода, тем более что возможность такого размещения определяется не химической природой взаимодействующих веществ, а размерами молекул и каналов. Высвобождение из комплекса некоторой части входящих в его состав молекул при дроблении комплекса [45] является также подтверждением физического представления о структуре комплекса и о процессе комплексообразования. Циммершид [20] и Бейли [21] считают, что комплексообразование есть одна из форм адсорбции, в основе которой лежит проникновение молекул одних веществ вглубь кристаллической решетки других веществ и которая определяется формой молекул адсорбируемого компонента. При этом проводится аналогия между взаимодействием нормальных парафинов с карбамидом и взаимодействием их с минералами шабазптом и анальцитом, входящими в группу цеолитов, поскольку эти минералы также соединяются только с парафинами нормального строения и не взаимодействуют ни с изопарафиновыми, ни с нафтеновыми, ни с ароматическими углеводородами. Как известно, при физической адсорбции (в отличие от хемосорбции) молекулы адсорбируемого вещества сохраняют свою индивидуальность с увеличением давления и с понижением температуры количество адсорбируемых молекул увеличивается физическая адсорбция обратима. Эти же закономерности имеют место и при комплексообразованпи — молекулы нормальных парафинов, вступая в комплекс, не претерпевают никаких изменений. Увеличение давления позволяет вовлечь в комплекс нормальные парафины с относительно короткими цепями, Которые при нормальном давлений комплекса Не образуют. Понижение температуры в определенных пределах ведет к усилению комплексообразования обратимость комплексообразования доказана многочисленными экспериментами. [c.25]

Оба автора ограничили свое изложение определенным кругом вопросов. В статье Хилла изложено современное состояние статистико-термодинамической теории физической адсорбции, которой была посвящена значительная часть его собственных исследований. В статье Квана большое место уделено описанию новых результатов, полученных японскими исследователями. Поэтому в настоящей статье внимание будет уделено некоторым другим вопросам, относящимся к обоим типам адсорбционных явлений. Автор не ставит своей целью давать подробный обзор собственных работ по адсорбции, начатых в 1925 г. тем не менее для иллюстрации тех или иных положений будут даны примеры из этих работ. Автор воспользуется также возможностью изложить в данной статье свои взгляды на ряд вопросов, до сих пор не нашедших отражения в опубликованной литературе. Плодотворность некоторых из этих концепций была доказана исследованиями сотрудников автора, другие из них носят предположительный характер. [c.18]

Во многих случаях бывает трудно решить, относится ли данное адсорбционное явление к ([)изической адсорбции или хемосорбции. Физическую адсорбцию можно определить как явление, при котором молекулы связываются с поверхностью адсорбента силами Ван-дер-Ваальса в их самом широком понимании, т, е, с учетом притяжения квадруполей, а также постоянных и наведенных диполей. Химическую адсорбцию можно представить как явление, при котором связь молекул с поверхностью осуществляется за счет обмена электронами или нх обобществления. Эти определения позволяют теоретически разграничить два обсуждаемых типа явлеиш , однако отличить их друг от друга иа практике представляет весьма трудную задачу. [c.20]

Напротив, при физической адсорбции па ионных диэлектриках условия являются иными. Как уже отмечалось выше, на поверхности этих веществ действуют поля, обусловленные определенными силами, которые зависят от знака заряда ионов, приближающихся к центрам поверхностных элементарных ячеек (см. разделы V, 4 и 5). Поэтому многие молекулы, обладающие диполями (как периферическими, так и непериферическими) или квадруполями, обнаруживают тенденцию к ориентации на поверхности и к потере своего вращательного движения. Как было указано в разделе VI, 2, Дрэйн и Моррисон [37] приняли, что молекулы азота вследствие наличия у них квадрупольных моментов располагакзтся плоско при адсорбции на поверхности рутила. Экспериментальные значения размеров молекулярных площадок, занимаемых другими молекулами при адсорбции на полярных веществах, также указывают на то, что ЕЮ многих случаях адсорбированные молекулы плоско ориентированы на пове])хности. [c.91]

Это так называемая хемосорбция-, она в отличие от физической адсорбции обусловлена действием сил химической связи, а не ван-дер-ваальсовых сил, и усиливается с нагреванием (в определенных пределах), [c.157]

По ряду основных признаков физическая адсорбция имеет определенное схо,1ство с конденсацией газов (паров) обратимость и сравнительно большая скорость достижения равновесия, близкие энтальпии процессов. Это объясняется общностью природы межмо-лекулярных взаимодействий, приводящих к конденсации и к физической адсорбции — в обоих случаях главную роль играют нековалентные по природе силы Ван-дер-Ваальса и в некоторых случаях— водородные связи. Природа этих сил определяет еще одну очень важную особенность физической адсорбции — неспецифич-ность. Один и тот же газ практически одинаково адсорбируется на поверхности различных веществ, при этом он практически никак не влияет на структуру поверхностного слоя твердого адсорбента, а сами молекулы адсорбата сохраняют свою индивидуальность и десорбируются неизменными. [c.317]

Для определения удельной площади поверхности однокомпонентных катализаторов наиболее широко используется низкотемпературная полимолекулярная физическая адсорбция, теория которой развита Брюнауэром— Эмметом — Теллером (метод БЭТ). [c.176]

Адсорбцию ПИ называют часто специфической адсорбцией, но этот термин является более широким, поскольку включает не только химическое (хемосорбция), но и межмолекулярное (физическая адсорбция) взаимодействие. Мы будем йрименять этот термин также и к ионам внешней обкладки (противб-ионам) в тех случаях, когда в адсорбции участвуют и некулоновские силы, имеющие специфический характер (для ионов определенного оорта). [c.169]

При химической адсорбции молекулы адсорбтнва, связанные с адсорбентом прочными химическими силами, естественно не могут перемещаться по поверхности последнего. В отличие от этого при физической адсорбции могут иметь место как нелокалнзо-ванная адсорбция, когда молекулы адсорбтнва способны передвигаться по поверхности адсорбента, так и локализованная адсорбция, когда молекулы адсорбтнва не могут, перемещаться по поверхности. Локализованная физическая адсорбция объясняется тем, что поверхность адсорбента состоит из различных атомов, ИОНОВ-или молекул, по разному-взаимодействующих с молекулами адсорбента. Чтобы молекулы адсорбтнва могли передвигаться по поверхности адсорбента, очевидно, они должны преодолевать определенные потенциальные барьеры. Однако очень часто преодоление таких барьеров, если они достаточно велики, невозможно. Понятно, что с повышением температуры локализованная физическая адсорбция может переходить в нелокализованную вследствие возрастания кинетической энергии молекул и их способности преодолевать потенциальный барьер. [c.82]

Майерс и Прауспиц [15, 16] на основе подхода к термодинамике физической адсорбции, описанного в работе Хилла [17], разработали новый метод расчета равновесия многокомпонентных систем. Этот метод внес существенный вклад в развитие теории физической адсорбции газовых смесей. Авторы показали, что адсорбционное равновесие смеси паров па различных адсорбентах при определенной температуре может быть предсказано с хорошей точностью, если имеются надежные изотермы адсорбции чистых компонентов прп той же температуре. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология