Поверхность хемосорбции

Хемосорбция является тем типом адсорбции, который всегда сопровождает химические реакции на поверхности. Хемосорбция— характерный признак гетерогенных каталитических реакций. [c.207]

Физическая адсорбция и хемосорбция различаются прочностью связи между адсорбируемым веществом и адсорбентом, обратимостью физической и необратимостью химической адсорбции. Неспецифичность физической адсорбции обусловлена тем, что при достаточно низких температурах любые газы адсорбируются на любых поверхностях. Хемосорбция же наблюдается только при химическом родстве адсорбента и адсорбата. Физическая адсорбция происходит почти мгновенно, как только молекулы адсорбата приблизятся к поверхности адсорбента, если она не осложняется побочными процессами (медленной диффузией ад- [c.38]

Весьма вероятно, что атомы никеля, связанные с поверхностью одной валентностью, будут адсорбировать три молекулы окиси углерода, связанные двумя валентностями—две молекулы и т. д. Атомы- с максимальной ненасыщенностью и будут в первую очередь адсорбировать реагенты. Такие точки или места поверхности называют пиками, или активными центрами. Они занимают лишь незначительную часть всей поверхности катализатора. Например, присоединению водорода к этилену на М1-катализаторе способствует примерно лишь 0,1% его поверхности хемосорбция кварцем (при взаимодействии окиси углерода с кислородом) протекает лишь на 3% его поверхности на железных катализаторах для синтеза аммиака активные центры составляют около 0,196 всей поверхности. На малую величину площади, занимаемой активными центрами, указывают и малые дозы антикатализаторов, необратимо закрывающих полезную часть поверхности (см. табл. 12). [c.110]

При хемосорбции в отличие от физической адсорбции молекулы поглощаемого вещества образуют поверхностное химическое соединение, при этом преодолевается обычно значительный энергетический барьер и адсорбция называется активированной. Поэтому хемосорбция данного вещества происходит лишь на некоторых избранных адсорбентах, в то время как физическая адсорбция возможна на любых поверхностях. Хемосорбция — обычно необратимый процесс. Опыты показали, что высокая каталитическая [c.272]

При использовании мыла надежная стабилизация поверхности частиц металла наступает при условии, когда все адсорбционные центры замещены, что, по-видимому, соответствует мономолекулярному адсорбционному насыщению поверхности (хемосорбция). [c.474]

Первичная обработка поверхности влияет на последующее активирование, а следовательно, и на прочность сцепления покрытия. Существуют два метода активирования диэлектрика физическая адсорбция ионов или коллоидных частиц активатора, которая зависит от микрошероховатости поверхности хемосорбция ионов или коллоидных частиц активатора (в этом случае прочность сцепления покрытия с диэлектриком зависит от шероховатости и сил химического взаимодействия между покрытием и диэлектриком). [c.334]

В настоящее время для определения удельной поверхности хемосорбция азота применяется не часто, и подробное ее описание приведено здесь в связи с тем, что ошибки в определении удельной поверхности по методу БЭТ могут быть обусловлены именно протеканием процесса хемосорбции. [c.304]

В случае гетерогенных реакций скорость процесса часто определяется стадией, в которой участвует компонент, находящийся на разделе фаз. Концентрация этого компонента определяется диффузионным процессом (в любой из фаз), числом активных мест на поверхности раздела (адсорбционные явления) или реакциями на поверхности (хемосорбция, перенос электрона и т. д.). Таким образом, для гетерогенных систем наибольшее значение могут иметь площадь поверхности и природа твердой фазы, однако в большинстве случаев трудно точно оценить влияние каждого из этих факторов. Например, активная площадь поверхности твердой фазы может зависеть от размера частиц, чистоты и пористости материала. [c.403]

Молекулы насыщенных соединений могут диссоциировать на атомы или радикалы, которые затем прочно адсорбируются на поверхности. Хемосорбция такого рода протекает в значительной степени, если затрата энергии, связанной с диссоциацией молекулы [c.14]

На окисных полупроводниках могут иметь и фактически имеют место различные типы хемосорбции, обусловленные различными типами электронного обмена между адсорбентом и адсорбатом. Именно условия этого обмена могут приводить к малой скорости адсорбции. Однако логарифмическим кинетическим законом, по-видимому, описывается целый ряд различных процессов (объемная или поверхностная диффузия, активация или дезактивация каталитических поверхностей, хемосорбция). По-видимому, бесполезно пытаться объяснить это эмпирическое соотношение на основе какого-то единого механизма. [c.84]

Маслорастворимые ингибиторы в отличие от водорастворимых дают с маслами истинные растворы большинство из них обладает универсальным действием — защищает и черные и цветные металлы от коррозии. Адсорбционная пленка, создаваемая маслорастворимыми ингибиторами на поверхности металла, может физически препятствовать проникновению агрессивных веществ и влаги к поверхности металла, быть химически связана с этой поверхностью (хемосорбция), обладать гидрофоб- ными свойствами — вытеснять влагу с поверхности ме- талла (сульфонаты металлов) и, наконец, пассивировать металл (нитрованное масло) [157—163, 184]. В некоторых случаях молекулы ингибитора химически связывают внешние агрессивные соединения, адсорбируются на капельках воды, проникающих в масло, что приводит [c.81]

Согласно самым ранним исследованиям, проведенным с не очень чистыми металлическими поверхностями, хемосорбция протекает медленно и продолжается с постепенно уменьшающейся скоростью в течение многих дней. Таким образом, нельзя быть полностью уверенным в том, что в системе установилось окончательное равновесие. Обычно количество адсорбированного вещества определяют на той стадии процесса, при которой скорость поглощения газа становится очень малой. Как уже указывалось в предыдущем разделе, на чистых металлических поверхностях хемосорбция заканчивается полностью в определенный момент времени. Однако даже в этих случаях очень важно убедиться в том, что достигнуто истинное равновесие и не имеют места явления адсорбционного гистерезиса или разложения адсорбата. Известно, что аммиак, окись углерода и этилен в определенном ин-. тервале температур и давлений после начальной быстрой адсорбции подвергаются каталитическому разложению на металлических поверхностях. [c.324]

Противоизносные присадки вводят в гидроочищенные и гидрированные топлива, имеющие неудовлетворительные противоизносные свойства. Действие противоизносных присадок основано на формировании в условиях высоких контактных температур и нагрузок на трущихся поверхностях хемосорбци-онного слоя, обладающего хорошими фрикционными качествами. [c.197]

Наконец, сорбция может сопровождаться возникновением между сорбирующимся соединением и повелхностью прочной химической связи и, следовательно, образованием нового химического соединения на поверхности хемосорбция). Такой механизм осуществляется на природных и синтетических сорбентах с ионогенными и хелатообразующими группами. В отличие от физической адсорбции хемосорбция обратима не полностью. Использование синтетических сорбентов с ионогенными и хелатообразующими группами наиболее эффективно, и их широко применяют для селективного разделения макро- и мнкрокомпонентов и для группового и селективного концентрирования микрокомпонентов. [c.241]

Для серебра и золота реакции с участием водорода мало характерны. Активность металлического серебра в реакции гидрирования этилена при 20° С низка, намного ниже, чем N1 и Со [284]. Белоусов с сотрудниками [285] импульсным методом изучил адсорбционную и реакционную способность этилена,пропилена и изобутилена при гидрировании на серебряном катализаторе при 300° С и составе реакционной смеси — 1 сж углеводорода и 4 сж Нд. Во время опытов происходило отравление катализатора, для устранения которого требовался прогрев его в токе воздуха при 400° С. По реакционной способности исследованные олефины образуют ряд С2Н4 > СдНб > Ы30-С4Н8. При гидрировании бинарных смесей олефинов степень превращения обоих углеводородов меньше, чем индивидуальных веществ. Более трудно гидрируемый изобутилен меньше тормозит гидрирование пропилена, чем более легко гидрируемый этилен. На этом основании авторы делают вывод о том, что имеется конкуренция за поверхность. Хемосорбция углеводорода является необходимой стадией реакции гидрирования олефинов и, следовательно, механизм Бика на серебряном катализаторе не осуществляется. [c.97]

Поскольку хемосорбция азота иа железе и хемосорбция водорода на серебре и золоте — процессы, требующие активации, кривые Леннард-Джонса в этих случаях также должны быть построены таким образом, чтобы расстояние от точки пересечения кривых X до уровня нулевой энергии было равно соответствующей энергии активации адсорбции. На тщательно очищенных поверхностях хемосорбция газов при температурах жидкого воздуха (вблизи —193°) может происходить с чрезвычайно высокой скоростью (часто даже не поддающейся измерению). Это показывает, что в данном случае процесс протекает без активации. Трепнел [35] приводит обширный [c.31]

Считается установленным существование следующих стадии образование противоизносными присадками граничных пленок на металлических поверхностях хемосорбция молекулы присадки на поверхности трения, происходящая при комнатной или при сравнительно низких температурах химическое взаимодействие активных элементов присадки с поверхностью металла, начинающееся при более высокой температуре. Под действием тепла, выделяющегося при трении в зоне контакта, молекула присадки разлагается, а продукты разложения взаимодействуют с поверхностью трения и образуют на ней пленки новых соединений (т. е. происходит хемосорбция), а затем при достаточно высокой температуре хемосорбиро-ванное соединение вступает в реакцию с металлом. [c.131]

Хемосорбция. Хемосорбция связана с теплотами адсорбции, оказывающимися большими по сравнению с теплотой вандерваальсовой адсорбции. Термин хемосорбция подразумевает образование полухимической связи адсорбированного газа с твердой поверхностью. Хемосорбция может представлять процесс с измеримой энергией активации, т. е. процесс с измеримой скоростью адсорбции, измеримым температурным коэффициентом скорости адсорбции. В таких случаях, как адсорбция водорода на металлах, скорость хемосорбции может быть неизмеримой и адсорбция может в основном протекать мгновенно. [c.202]

В недавно опубликованной статье Холла, Таряа и Андерсона [47а] даются сведения Об изменении величины поверхности, хемосорбции СО, а также зависимости плотности, измеренной ртутногелиевым методом, от степени восстановления катализатора. Исследовались два образца катализатора, промотированные КгО — — MgO — СггОз. В тех случаях, когда восстановление проводилось при 450°, средний диаметр пор, вычисленный в предположении, что последние представляют собой открытые с концов цилиндрические поры, оставался приблизительно постоянным при изменении степени восстановления от 20 до 95%. Было найдено, что средний диаметр пор равен 330 А, а в полностью восстановленном катализаторе 370 А. Это удовлетворительно согласуется с размером кристаллитов, равным 360 А, который был определен рентгеновским методом для катализатора, промотированного КгО — СаО — AI2O3. Величина поверхности возрастает линейно с увеличением степени восстановления вплоть до почти полного восстановления. Однако максимальная величина поверхности достигается незадолго до полного восстановления. Для хемосорбции СО, возрастающей сначала пропорционально увеличению общей поверхности, обнаруживается заметный скачок после того, как степень восстановления превысит 80%. Рентгенографическое исследование частично восстановленных катализаторов недавно было проведено автором [5]. Как можно видеть по двум рентгенограммам частично восстановленных образцов катализатора к, промотированного двумя добавками (рис. 1,г и 1,5), шпинель при восстановлении переходит непосредственно в железо, и кристаллиты железа образуются на самых начальных стадиях процесса восстановления. На рис. 1,г изображена рентгенограмма катализатора, восстановленного до такого состояния, при котором начинается заметное образование аммиака, в то время как рис. , д отвечает катализатору, восстановленному в несколько большей степени. Как видно из рисунков, линии железа гораздо [c.24]

Справедливость постулированного механизма подтверждена исследованием кинетики реакции метанола с Н28 в безградиентных условиях. Для реакции в присутствии кислотных алюмооксидных катализаторов предложена [14-16, 59, 61] упрош1енная схема механизма, в которой пренебрегают образованием небольших количеств СО, СО2 и СН4 и предполагают быстрое протекание стадий метоксилирования поверхности, хемосорбции Н28, метантиола, метанола, десорбции продуктов, а также учитывают возможность блокировки поверхности водой [c.23]

Другая трудность связана с необходимостью выдержать заданное положение уровня Ферми фотозлектрода относительно уровня электрохимического потенциала соответствующей реакции, или, что то же, положение потенциала плоских зон полупроводника относительно обратимого потенциала протекающей на нем реакции. На опыте часто это требование не выполняется. Так, потенциал плоских зон одного из наиболее распространенных фотоанодов-оксиднотитанового (рутил)-положительнее обратимого водородного, и потому фотоэлектролиз воды на рутиле самопроизвольно не идет. Сдвинуть потенциал плоских зон, вообще говоря, можно путем химического воздействия на полупроводник (окисления или восстановления его поверхности, хемосорбции и т. д.). Но возможности этого способа все же ограничены. Поэтому для сдвига уровня Ферми прикладывают к ячейке напряжение от внешнего источника и ведут разложение воды опять-таки в режиме фотостимулированного электролиза. [c.63]