Адсорбция моно и полимолекулярная

Рис. XVI, 11. Изотермы моно- и полимолекулярной адсорбции различных паров на однородной поверхности графитированной сажи при 20 °С

Изотерма адсорбции, получаемая экспериментально, представляет собой (при разных температурах для одного вещества или для разных веществ при одной и той же температуре) кривую Ленгмюра (моно-молекулярная адсорбция) или s-образную кривую (полимолекулярная адсорбция), или прямую линию (простое распределение по закону В. Нернста). А. В. Раковским и С. М. Липатовым была изучена ионообменная адсорбция. Этот процесс происходит в гетерогенной среде на границе раздела раствор — ионит. В качестве ионитов берут многие твердые, практически не растворимые в воде и органических растворителях материалы, способные к ионному обмену. Практически наиболее важны иониты, состоящие из высокомолекулярных соединений с сетчатой или пространственной структурой (см. рис. 95). [c.518]

В более ранних исследованиях также было обнаружено, что в области моно- и полимолекулярной адсорбции не наблюдается замерзания адсорбированного вещества. Фазовый переход имел место только в капиллярно-конденсационной области изотермы адсорбции. Это явление большинство исследователей интерпретирует с позиции теории капиллярной конденсации, согласно которой понижение температуры затвердевания жидкости связывается с понижением давления насыщенного пара над менисками в капиллярах. [c.50]

Непористые адсорбенты, на поверхности которых с ростом давления пара происходит моно- и полимолекулярная адсорбция. [c.84]

Непористые адсорбенты, на поверхности которых с ростом давления пара происходит моно- и полимолекулярная адсорбция. К ним относятся непористые кристаллические и аморфные адсорбенты хлорид натрия, графитированные сажи, аэросилы. [c.164]

В рассмотренных теориях моно- и полимолекулярной адсорбции было принято допущение, что молекулы адсорбата пе взаимодействуют друг с другом. В некоторых случаях, однако, силы взаимодействия адсорбированных молекул значительны. К таким случаям относится, в частности, адсорбция высокомолеку- [c.50]

Эффективные радиусы наиболее крупных пор адсорбентов — макропор превышают 0,2-10- м, удельная их поверхность составляет (0,5 4-2)-10 м /кг. В основном они служат для транспортировки вещества к более мелким порам. Эффективные радиусы переходных пор находятся в пределах l,5 10 —2-10 м, удельная поверхность составляет (10 400)-10 м кг. На ней последовательно протекают моно- и полимолекулярная адсорбция и капиллярная конденсация. [c.171]

Эти важные вопросы выходят за пределы этой книги, в которой в дальнейшем основное внимание уделяется небольшим заполнениям поверхности. Подробно получение изотерм адсорбции и зависимостей изменений внутренней энергии и теплоемкости от величины адсорбции при использовании различных моделей уравнения двухмерного состояния и моделей нелокализованной и локализованной моно-и полимолекулярной адсорбции с учетом ассоциации адсорбат — адсорбат рассматривается в подготавливаемой книге Г. И. Березина и А. Б. Киселева, специально посвященной молекулярным и фазовым переходам в адсорбционных системах и теплоемкости этих систем. [c.165]

При рассмотрении экспериментальных данных по адсорбции из растворов и разработке теории адсорбции растворенных веществ необходимо иметь в виду, что при любом соотношении молекул растворенного вещества и растворителя вся поверхность адсорбента полностью покрыта адсорбированными молекулами. Адсорбция одного из компонентов раствора (растворенного вещества) всегда сопровождается вытеснением эквивалентного по площади проекции количества молекул второго компонента раствора. Говоря о моно- или полимолекулярности адсорбции, мы всегда имеем в виду лишь распределение в адсорбционном пространстве молекул одного из компонентов (более сильно адсорбирующегося), концентрация которого в адсорбированном объеме больше, чем в равновесном растворе, строение же адсорбционного слоя второго компонента раствора — воды — при этом не рассматривается и не учитывается. [c.82]

Поры средних размеров, или переходные норы, которые могут быть объемно заполнены по механизму капиллярной конденсации паров. Их нижняя граница отвечает эффективным радиусам 15—16 А и является пределом применимости уравнения Кельвина [5, 6]. Верхняя граница размеров переходных пор простирается до 1000—2000 А. Линейные размеры переходных пор много больше размеров адсорбируемых молекул. На поверхности этой разновидности пор происходит моно- и полимолекулярная адсорбция, завершающаяся в области более высоких равновесных относительных давлений объемным их заполнением ожиженным паром по механизму капиллярной конденсации. Вдавливание ртути также приводит к заполнению в принципе всего объема переходных пор. Исследования адсорбции, капиллярной конденсации паров и вдавливания ртути позволяют получить информацию о следующих параметрах переходных пор их объеме, распределении объема по эффективным радиусам и о поверхности этой разновидности пор. [c.253]

Отмеченные особенности адсорбционных явлений, протекающих в микропорах, их специфичность, обусловленная действием адсорбционного поля на все адсорбционное пространство микропор, требуют иного подхода при описании и интерпретации экспериментальных результатов. Это обстоятельство диктуется хотя бы тем, что все имеющиеся теории физической адсорбции исходят из одного и того же образа — наличия геометрической поверхности раздела фаз, на которой происходит моно- или полимолекулярная адсорбция. [c.229]

Пленка влаги при моно- и полимолекулярной адсорбции по существу не является электролитом. Поэтому при низкой относительной влажности воздуха коррозия практически не развивается даже при наличии в воздухе агрессивных сред. [c.186]

Эти опыты являются весьма определенным и убедительным доказательством существования многослойной адсорбции. Возникает вопрос, не являются ли вообще наблюдения над мономолекуляр-ной адсорбцией более или менее случайными, или не являются ли они результатом изучения процесса наложения нового слоя газа на поверхность уже покрытую газом. В случае никеля было уже указано, что свободная от газа поверхность может быть получена нагреванием кристалла до 900° С, но что газ очень быстро адсорбируется снова, образуя моно- или полимолекулярный адсорбционный слой. [c.76]

I Кроме воздуха, на протекание процессов смачивания твердых тел существенно влияют адсорбированные их поверхностью пары воды (или других жидкостей). На поверхности всех так называемых воздушно-сухих твердых тел всегда содержится некоторое количество сорбированного из воздуха водяного пара. Вследствие этого поверхностная энергия твердого тела на границе с воздухом о -г изменяется по сравнению с таковой абсолютно сухих твердых тел. Капля воды, нанесенная на поверхность, сорбировавшую влагу из воздуха, прежде всего будет взаимодействовать не непосредственно с твердой поверхностью, а с адсорбционным водным слоем. Это при-. водит к понижению гистерезиса смачивания [31]. Однако если с твер- М дой поверхности предварительно удалить сорбированные пары воды, г то в процессе смачивания они вновь адсорбируются поверхностью Х) из соприкасающегося с ней объема воды, по-видимому, вследствие миграции молекул по поверхности. Процесс адсорбции поверхностью паров смачивающей жидкости по истечении достаточного времени I приведет к образованию на всей ее площади устойчивого моно-м или даже полимолекулярного адсорбционного слоя. При этом совсем не обязательно, чтобы жидкость смачивала данное твердое тело. [c.17]

Современное изучение адсорбционных и каталитических свойств твердых пористых тел немыслимо без знания площади их поверхности и внутренней структуры. Эти показатели с точки зрения физической адсорбции и каталитических процессов наряду с химической природой поверхности являются наиболее важными характеристиками адсорбентов и катализаторов. Во-первых, величина удельной поверхности определяет количество вещества, адсорбируемого единицей массы адсорбента, дает необходимые сведения о характере адсорбционного процесса, о наличии моно- или полимолекулярно-адсорбцион-иых слоев, позволяет сравнить результаты теоретических вычислений адсорбции, поверхностной энергии, работы и теплоты адсорбции с экспериментальными данными и целым рядом других факторов, тесно связанных с применением адсорбентов (катализаторов) в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Во-вторых, удельная поверхность и структура адсорбентов дают возможность глубже понять механизм адсорбции и гетерогенных каталитических реакций, протекающих на поверхности и в объеме адсорбента (катализатора), позволяют судить о количестве и протяжспности активных центров, а также о кинетике и избирательности сорбционного и каталитического процессов. [c.102]

Первоначально уравнение БЭТ было выведено на основе кинетических приближенных представлении, аналогичных тем, которыми пользовался Ленгмюр [8] при выводе своего уравнения моно.молекулярной адсорбции. Ленгмюр [9] видел возможность протекания полимолекулярной адсорбции, но не ставил целью вывод уравнения для нее. Пусть 5о, и т. д. — значения ве- [c.332]

Более мелкие — переходные поры — характерны для большинства сорбентов и катализаторов. Переходные поры характеризуются радиусом кривизны, лежащим в пределах от 1,5 нм до 0,05—0,2 мкм, и удельной поверхностью [59, 81]. Таким образом, размеры переходных пор превосходят размеры молекул сорбируемых веществ. На поверхности этих пор может происходить моно- и полимолекулярная адсорбция газов и паров, а заполнение их объема происходит по механизму капиллярной конденсации. [c.55]

Переходные поры — более мелкие по сравнению с макропорами поры с радиусом кривизны поверхности от 15—16 до 1000—2000 А [1, 2, 4]. Характерной особенностью переходных пор является то, что объем их заполняется в результате капиллярной конденсации паров веществ с молекулами обычных размеров (бензол, азот). Кроме того, при давлениях (концентрациях) ниже тех, при которых наступает капиллярная конденсация, на поверхности переходных пор происходит моно- или полимолекулярная адсорбция паров. Поверхность переходных пор, как и поверхность макропор, в адсорбционном отношении равноценна поверхности непористых углеродных адсорбентов с одинаковой химической природой Поверхности. [c.6]

Уравнение Ленгмюра составлено на основании предположения, что адсорбция происходит только в моно-молекулярном слое, для случаев полимолекулярной адсорбции уравнение Ленгмюра непригодно. [c.55]

Таким образом, для расчета равновесного краевого угла нужно знать изотерму адсорбции Г = /(р) — зависимость удельной адсорбции от давления паров смачивающей жидкости при постоянной температуре. Ход изотермы адсорбции зависит от природы адсорбата и адсорбента. Очень сильно может различаться и строение адсорбционного слоя —от разреженного (ненасыщенного) моно-молекулярного слоя до полимолекулярного слоя толщиной в десятки и сотни А. В связи с разнообразием форм изотерм адсорбции рассмотрим лишь наиболее распространенные случаи влияния адсорбции паров жидкости на смачивание. [c.33]

Адсорбция считается положительной, когда вещество концентрируется на поверхности и соответственно уменьщается поверхностное натяжение. При обратном соотнощении адсорбция считается отрицательной. Надо отметить, что уравнение Гиббса позволяет вычислить количество адсорбированного вещества, исходя из из.менения поверхностного натяжения, но не дает возможности определить толщину адсорбированного слоя, который может быть моно- или полимолекулярным. [c.206]

Изучение состояния адсорбционных слоев на поверхности текстильных волокон и на других пористых подкладках представляет большие затруднения, поэтому такие исследования целесообразно проводить на других системах, что в ряде случаев дает возможность получать по аналогии необходимые данные. Одним из наиболее эффективных методов является метод дифракции электронов. Этот метод был использован еще в 1940 г. для обнаружения ориентированных адсорбционных моно- и полимолекулярных слоев мыла стеариновой кислоты на поверхности нитроцеллюлозных пленок после погружения их в раствор мыла [28]. И к ряде других исследований этот метод дал возможность наблюдать строгую ориентацию и детали структуры адсорбционных слоев, а также определять их толщину. Можно указать еще на применение этого метода для исследования процесса образования стеарата меди при адсорбции стеариновой кислоты на металле [29], для изучения кристаллических структур и точек плавления различных жирных кислот и сложных эфиров, адсорбированных на металлических подкладках [30], для исследования скорости испарения адсорбционных слоев длинноцепочечных кислот и аминов на стекле [31] и для установления связи между ориентацией слоев и смачивающей способностью [32]. [c.292]

Теория БЭТ несмотря на условность предпосылок позволила вывести уравнение изотермы адсорбции, имеющей S-образную форму. Вид этой изотермы характерен для полимолекулярной адсорбции. При значениях давления, далеких от давления насыщенного пара при данной температуре, и значении константы равновесия полимолекулярной адсорбции С>1 уравнение S-образной изотермы переходит в уравнение изотермы адсорбции Лангмюра. Таким образом, адсорбция в каждом слое подчиняется уравнению Лангмюра. Существует пять основных типов изотермы адсорбции (рис. 109). Изотермы типа I характерны для микропористых адсорбентов выпуклые участки на изотермах типов И и IV свидетельствуют о присутствии в адсорбенте наряду с макропорами и микропор. Менее крутой начальный подъем кривых адсорбции может быть связан с наличием моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента переходнопористого типа. Начальные вогнутые участки изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие их молекул значительно меньше межмолекулярного взаимодействия молекул адсорбата, вызванного, например, появлением водородных связей. Теория БЭТ является наиболее полной тео(рией физической адсорбции. [c.257]

Изложенные закономерности подтверждаются энергетикой поведения воды на границе раздела фаз. Система неравновесна. Методом ЯМР установлено, что химическая связь осуществляется в монослое, поскольку принятая концентрация ПАВ (0,1, 0,01, 0,0012) не влияет на величину Тх (Гг = 3,8 с). Величина адсорбции Сп из водной среды равна 25,5 Дж/моль. Толщина слоя, определяющего поверхностное натяжение в системе жидкость — жидкость, составляет 12- 10 м. При значениях Р/Р 0,4 наблюдается образование моно-, а затем полимолекулярного слоя воды с ее дальнейшей конденсацией до Р/Р = 0,6, постепенно переходящей в состояние рыхлосвязанной (обычной) воды. Это хорошо согласуется с данными по тепловым эффектам смачивания. Образованный вокруг частичек жесткоориентированный слой ПАВ препятствует переходу воды в связанную. В глинистых капиллярах гидрофобный слой ПАВ способствует образованию менисков обратной кривизны, которые препятствуют перемещению капиллярной и гравитационной влаги возникает противокапиллярное давление, уменьшающее передвижение рыхлосвязанной и фильтрацию свободной воды. [c.234]

Связывание реагентов глиной выражается типичными изотермами, имеющими восходящие лэнгмюровские участки заполнения моно-молекулярных слоев, пологие площадки их насыщения, вновь подъем и насыщение, характерные для полимолекулярных слоев. Усиление прглощения при нагревании свидетельствует о хемосорбционном характере процесса. Нами отмечено снижение сорбции при увеличении содержания глины. Адсорбция КМЦ в 1%-ных суспензиях аскангеля, содержащих 1% соли, составляет 80, а в 3%-ных — 65 мг/г глины. Аналогичные данные получены при адсорбции извёсти, гуматов и других реагентов. Л. Е. Кузнецова, наблюдавшая это явление при адсорбции поливинилового спирта на кварце, объясняет его меньшей доступностью поверхности частиц в более концентрированных суспензиях. [c.71]

Цель исследований в К. х.-развитие научных основ управления образованием, св-вами и разрушением дисперсных систем (ДС) и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимод. на границах раздела фаз, прежде всего с по.мощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на пов-сти частиц дисперсной фазы. Объектами исследований в К. х. являются разнообразные ДС и пов-сти раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, а также границы раздела между макроскопич. фазами адсорбц. слои (моно- и полимолекулярные) и смачивающие пленки тонкие пленки-как плоские, так и замкнутые (ламеллярные системы, в т. ч. липосомы) нити (фибриллярные системы) аэрозоли (дымы, туманы, смог, облака), а также порошки пены и газовые эмульсии эмульсии и латексы (с.м. Латекс натуральный, Латексы синтетические, а т кже Смазочно-охлаждающие жидкости. Эмульсионная полимеризация) суспензии, взвеси и пасты золи и гели системы с твердой дисперсионной средой (металлы и сплавы, горные породы, газовые и жидкостные включения в твердых телах). [c.433]

Брунауэром выделены пять основных типов изотерм адсорбции, которые представлены на рис. 2,2. В случае технических адсорбентов тип I характерен для микропористых адсорбентов, практически не содержащих переходных пор. Начальные выпуклые участки изотерм типов П и IV указывают на присутствие наряду с макропорами более или менее существенного объема микропор. Менее крутой начальный подъем кривых изотерм может быть обязан моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента только переходнопористого типа. Начальные выгнутые участки редко встречающихся изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие молекул адсорбата [c.32]

Изотерма / соответствует мономолекулярной ленгмюровской, а изотермы II и III — моно- и полимолекулярной адсорбции. Изотермы II и III сходны с изотермами IV и V, но две первые указывают на бесконечное возрастание адсобции при приближении пара к насыщенному состоянию Р , в то время как для последних двух типов изотерм максимум адсорбции почти достигается при давлениях меньше Р . Изотермы IV и V отвечают случаям, когда мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция сопровождаются капиллярной конденсацией. [c.243]

Теории, выдвигаемые относительно сил, действующих при адсорбции, можно разделить на два класса одна группа исследователей (Ленгмюр, Харкинс) утверждает, что силы притяжения простираются первоначально на моно-молекулярный слой, между тем как вторая группа (Эйкен, Поляни) считает, что они простираются на полимолекулярный слой. Если в гомогенных газовых реакциях взаимодействие происходит между молекулами или атомами газа, то в гетерогенных газовых реакциях происходит подобная же реакция, но между предварительно адсорбированными молекулами или атомами. В этом случае адсорбционный газовый слой является действительным местом реакции и количество газа, активно участвующего в реакции, равно количеству адсорбированного газа, а не общему количеству употребляемого в реакцию газа. Как постулировалось в теории адсорбции Лэнгмюра [26], газовые частицы, встречая при соударении поверхность, задерживаются на поверхности, насыщая свободные валентности решетки. Число газовых частиц, задержанных или адсорбированных поверхностью, приближается ассимптотически к определенной ограниченной величине, определяемой мономолекулярным слоем на поверхности. Теория и опыты согласуются при низких, но не при высоких давлениях. Если, как предполагал Лэнгмюр, у кристаллических адсорбентов элементарные ячейки , соответствующие кристаллической решетке, сохраняются на поверхности и имеют ненасыщенные валентности, удерживающие лишь один атом или молекулу, тогда экспериментальное расхождение с теорией для высоких давлений может быть объяснено увеличением числа элементарных пространств, вступающих в действие. С другой стороны, чтобы толщина адсорбционной пленки была пропорциональна давлению на протяжении большого интервала давлений, было бы необходимо иметь слой толщиной во много молекул. Лэнгмюр математически выразд1л адсорбированное количество при давлении р уравнением [c.94]

Другим, не менее важным, с точки зрения атмосферной коррозии, свойством адсорбционных слоев воды является понижение температуры фазовых переходов. Было обнаружено [56], что в области моно- и полимолекулярной адсорбции не наблюдается замерзания адсорбированного вещества. Фазовый переход имел место только в капиллярно-конденсацион-ной области изотермы адсорбции. Это явление больщинство исследователей интерпретирует с позиций теории капиллярной конденсации, согласно которой понижение температуры затвердевания жидкости связывается с понижением упругости пара над менисками в капиллярах. [c.159]

В области гигроскопического состояния материала жидкообразная влага связана адсорбционными силами (влага моно- и полимолекулярной адсорбции), капиллярными силами (влага микрокапилляров) и диффузионно-осмотическими силами (осмотическая связь влаги). [c.78]

В случае С, и более высоких гомологов при концентрациях кислоты, отвечающих 0—1, наблюдалось медленное снижение емкости ниже 4 мкф1см , которое можно было связать как с полимолекулярной адсорбцией [9], так и с образованием конденсированных моно-молекулярных пленок, не содержащих молекул воды [10]. Это обстоятельство, которое требует дальнейшего исследования, не позволило нам определить точное значение С у кислот С,—С 9. [c.57]

Для придания водоотталкивающих свойств материалам можно производить объемную или поверхностную гидрофобизацию, которая осуществляется нанесением на поверхность тончайшего водоотталкивающего покрытия, образующегося при обработке материала в жидкой или, реже, в паровой фазе очень малыми количествами специальных поверхностно-активных веществ, называемых гидро-фобизаторами. В основе процесса гидрофобизации лежит ориентированная адсорбция на твердой поверхности молекул гидрофобизатора с образованием гидрофобных моно- или полимолекулярных слоев. [c.34]

Адсорбенты бывают искусственные и природные. Для увеличения поглотительной способности и максимального развития площади поверхности искусственные адсорбенты, как правило, делают пористыми. Поры в пористых адсорбентах подразделяют на макропо-ры (эффективный радиус пор г> 10 м), переходные поры (г= 1,510 . ..10 м) и микорпо-ры г < 1,5-10 м). Переходные поры служат для транспортировки вещества к более мелким порам. В переходных порах происходят моно-и полимолекулярная адсорбция, капиллярная конденсация. Микропоры заполняются адсорбатом объемно, так как во всем их объеме существует адсорбционное поле. [c.468]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология