Адсорбционная фаза толщина слоя

Равновесие вещества в газовой фазе и в адсорбционном слое на поверхности адсорбента подобно равновесию газа в поле тяжести, только роль гравитационного поля играет поле адсорбционных сил, очень быстро убывающих с расстоянием от поверхности адсорбента. При адсорбции газов образуется мономолекуляр-ный адсорбционный слой толщина слоя определяется размерами молекул адсорбата и их ориентацией у поверхности. [c.439]

Расчет толщины слоя сорбента и длительности стадий адсорбции и десорбции с помощью профилей концентраций и выходных кривых довольно трудоемок. Поэтому (а также ввиду отсутствия данных для определения внутреннего сопротивления) расчет установок с неподвижным слоем твердой фазы часто проводят по эмпирическим зависимостям, полученным для конкретных адсорбционных систем (см. гл. IX). [c.75]

При этом Fe(0H)2, выделяющийся на поверхности частиц активного вещества, образует отдельную фазу в виде дисперсного осадка, не препятствующего распространению реакции окисления железа в глубину частиц. Наблюдаемая поляризация при разряде железного электрода вызвана замедлением диффузии ионов 0Н , скорость которой снижается по мере увеличения толщины слоя продуктов реакции, выделяющихся на поверхности железа. Поляризация возрастает при понижении температуры и повышении разрядной плотности тока. В известных условиях разряд затрудняется образованием на железе поверхностных окислов адсорбционного характера, вызывающих пассивирование электрода. [c.87]

Сопоставляя вычисленное значение толщины слоя с длиной молекулы, известной из ее строения, можно сделать заключение об ориентации молекул поверхностно-активного вещества в адсорбционном слое. В большинстве случаев характерна вертикальная ориентация молекул на границе раздела фаз, и тогда толщина адсорбционного слоя б совпадет с длиной адсорбированной молекулы. [c.75]

Многочисленные эксперименты подтверждают изменение структуры воды в поверхностных пленках. Так, методом ИК-спектрометрии на кварце установлена определяющая роль поверхностных водородных связей, искажающих сетку Н-связей, существующую в объеме воды . Исследование адсорбционных слоев на пакетах кварцевых пластин тем же методом показало сдвиг максимума полосы поглощения, интерпретируемый как усиление интенсивности Н-связей в слоях воды толщиной 2—4 нм. Полученные результаты хорошо согласуются в отношении толщины пленок к с эллипсометрическими измерениями. Значения Н возрастали от 4 до 5,3 нм при р ро 1 с уменьшением краевого угла 0, т. е. с ростом гидрофильности кварца наоборот, при гидрофобизации поверхности кварца (триметил-хлорсиланом) толщина пленки становилась соизмеримой с ошибкой опыта (0,3 нм). Другие эллипсометрические исследования адсорбционных слоев воды на различных твердых поверхностях показали, что толщина их 10 нм и также связана с величиной краевого угла. Многочисленные исследования граничных слоев, моделью которых являются пленки, различными методами (гл. XI. 1) приводят к близким оценкам толщины слоев с измененной структурой, однако для таких слоев, постепенно переходящих в жидкую фазу, при отсутствии физической границы раздела оценка толщины может сильно варьировать в зависимости от метода (см. раздел У.1). Интересно отметить, что с повышением температуры до 70 °С толщина поверхностных пленок резко уменьшается это указывает на существенную роль Н-связей, нарушающихся вследствие усиления теплового движения молекул воды. [c.115]

Тонкослойная хроматография является вариантом жидкостной хроматографии, протекающей в тонком слое сорбента, причем толщина слоя существенно меньше его ширины (не менее чем в 5 раз). В тонкослойной хроматографии используются те же варианты, что и в колоночной жидкостной хроматографии. По составу фаз, участвующих в процессе хроматографического разделения, можно выделить следующие основные виды тонкослойной хроматографии [2] жидкость—[твердое тело], жидкость — [жидкость — твердое тело] и жидкость—[гель]. Разделение может быть реализовано при использовании различных принципов удерживания, поэтому тонкослойная хроматография бывает адсорбционной, распределительной, ионообменной, молекулярно-ситовой и аффинной. [c.5]

Термодинамическое описание равновесной адсорбции возможно и на основе представления о существовании особой адсорбционной фазы, имеющей свой ограниченный объем г = й — толщина поверхностного слоя й — площадь разделяющей поверхности) и обладающей определенными энергией, энтропией и другими экстенсивными характеристиками. Этот путь был использован наиболее последовательно Гуггенгеймом [203] и А. И. Русановым [204]. Введение представления об адсорбционной фазе реальной протяженности I в направлении, нормальном к поверхности раздела, оказывается особенно успешным при исследовании равновесий в системах, образующих полимолекулярные адсорбционные слои. Однако в частном случае — адсорбции органических неионизированных молекул из водных растворов на неполярной поверхности твердой фазы,— рассматриваемом в этой книге,— это, на наш взгляд, не имеет особых преимуществ перед методом Гиббса. [c.102]

Если поверхность адсорбента непористая (как, например, поверхность графитового порошка, графитированной или ацетиленовой сажи), то определение объема адсорбционной фазы в случае мономолекулярной адсорбции растворенного веш,ества становится неоднозначным. Его результаты зависят от того, какой параметр, нормальный к поверхности адсорбента, выбран в качестве вандерваальсовской толщины адсорбционного слоя. Это заставляет при адсорбции из растворов на непористых поверхностях отдавать предпочтение методам вычисления констант адсорбци- [c.112]

Интересны представления относительно распределения плотности сегментов в адсорбционном слое, согласно которым существует два слоя более плотный нижний слой вблизи или на поверхности, который, однако, имеет плотность ниже плотности монослоя из сегментов из-за стерических затруднений, и удаленный менее плотный слой, состоящий из петель, т. е. из полимера, не связанного прямо с поверхностью [1591. Этот слой отвечает за кажущийся избыток адсорбции. Вклад петель в эффективную гидродинамическую толщину слоя зависит от объемной концентрации сегментов и жесткости петель. Однако примерная пропорциональность характеристической вязкости указывает на то, что верхний слой имеет структуру, аналогичную структуре свободных клубков в растворе. Тот факт, что влияние растворителя и температуры одинаково в адсорбционном слое и в фазе раствора, подтверждает эту картину. [c.90]

Вопрос о природе граничных слоев не решен. Низшие индивидуальные углеводороды и, по-видимому, глубоко очищенные нефтяные масла и некоторые другие неполярные жидкости не образуют толстых граничных слоев. У таких жидкостей формируются за счет поверхностных сил металлов моно-, бимолекулярные адсорбционные слои, но их смазочное действие очень невелико [42]. В отличие от этого, рентгеноструктурными методами [43] было показано, что поверхностно-активные вещества, растворенные в углеводородных жидкостях, у поверхности металлов образуют квазикристаллическую структуру с ориентацией молекул перпендикулярно поверхности раздела фаз толщиной порядка многих десятков молекул. Удобный метод исследования механических свойств толстых граничных слоев — метод плоскопараллельных дисков [38, 44]. Метод основан на прецизионном измерении кинетики сближения зеркально полированных горизонтальных дисков, погруженных в исследуемую жидкость. В гидродинамике кинетика их сближения описывается уравнением Стефана — Рейнольдса [c.167]

Из (14) следует, что для идеальной газовой фазы толщина адсорбционного слоя 2о с удовлетворительной точностью может быть выражена простой формулой [c.54]

Целью настоящего доклада является обзор результатов, полученных при исследовании фазовых переходов в адсорбированных монослоях, т. е. когда адсорбционная фаза представляет собой двумерную систему толщиной в одну молекулу, обладающую одинаковыми физико-химическими свойствами. Следует, однако, оговориться, что широко используемый в литературе термин двумерная система, скорее, относится к математической модели адсорбционного слоя, чем к реальному объекту, так как при описании последнего, строго говоря, нельзя пренебрегать колебаниями центров, а также возможностью переориентации молекул. Это замечание особенно важно при сопоставлении теоретических результатов, полученных для чисто двумерных систем с реальными экспериментальными данными. [c.24]

Экспериментальные данные, полученные различными исследователями, указывают на вероятность того, что та часть адсорбционной фазы, в которой соотношение компонентов (растворённого вещества и растворителя) Отличается от соотношения в растворе, ограничена мономолекулярным слоем, если адсорбированные молекулы не образуют в концентрированных растворах прочных многомолекулярных ассоциатов. В дальнейшем, говоря о толщине адсорбционного слоя, мы всегда будем иметь в виду лишь эту часть слоя раствора на границе раздела фаз, так как в нем локализована избирательная адсорбция растворенного вещества. В гл. I было показано, что уже на расстоянии двух-трех молекулярных слоев от поверхности адсорбента интенсивность дисперсионного взаимодействия ослабевает настолько, что тепловое движение устраняет различия в соотношении компонентов вблизи от поверхности и вдали от нее в объеме жидкости. Де-Бур [93] обосновывал представление о мономолекулярной структуре адсорбции органических веществ из водных растворов путем сопоставления энергий водородной связи между органическими молекулами и между этими молекулами и водой. Энергия водородной связи органических молекул с молекулами воды в растворе обычно больше энергии водородной связи между органическими молекулами, чТо создает предпочтительное условие для того, чтобы со слоем органически)( молекул граничил слой молекул воды, а не органического компонента раствора. [c.113]

Вещ ество, диффундирующее к поверхности частицы, отводится в основную массу раствора с помощью механизма внешней диффузии, причем в процессе извлечения большую роль играет толщина диффузионного слоя б, зависящая от гидродинамики обтекания частиц жидкостью. При осложненном сорбцией извлечении вещества, в отличие от простого извлечения, путем массоотдачи отводится суммарное количество вещества, доставляемое к поверхности из жидкой и адсорбционной фаз [c.106]

Му от 10 до 50 м. Для компактности колонке придают вид спирали, наматывая ее на катушку. В таком виде колонка занимает мало места и легко помещается в термостат. Капиллярные колонки изготавливаются из стекла, полиэтилена или нержавеющей стали. В капиллярной колонке нет пористого сорбента, и неподвижная жидкость наносится непосредственно на внутренние стенки капилляра. Для этого жидкость растворяют в летучем органическом растворителе, прокачивая раствор через капилляр, и испаряют растворитель продувкой чистым инертным газом. Толщина слоя неподвижной фазы составляет 3—5 мк. Иногда применяют двухступенчатые колонки, последовательно соединенные в таких случаях пользуются разными жидкими фазами. Капиллярные колонки применяют и в газо-адсорбционной хроматографии. В этом случае для увеличения адсорбирующей поверхности на стенках капилляра создается пористый слой или наносится другой сорбент. [c.58]

Согласно современной теории двойного электрического слоя получили объяснение электрокинетические и электрокапиллярные явления, а также проблемы строения и устойчивости коллоидных частиц лиофобных золей. Согласно этой теории при относительном движении жидкой и твердой фаз плоскость скольжения их лежит на некотором расстоянии от твердой фазы (рис. 168, линия тп). Слой жидкой фазы толщиной в 2—3 молекулы при движении фаз остается неподвижным вместе с твердой фазой. Иными словами, непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижны- ми и при движении твердой фазы перемещаются вместе с ней. Ос- [c.399]

Площадь, занятую реагирующим веществом на одном квадратном сантиметре поверхности, можно найти,, пользуясь адсорбционной теорией Ленгмюра. Сделаем упрощающие предположения 1) между абсорбированными молекулами не действуют силы притяжения й отталкивания 2) процесс адсорбции заканчивается тогда, когда все адсорбционные центры на поверхности твердого тела (или жидкости) оказываются занятыми, т. е. на поверхности раздела фаз образуется слой толщиной в одну молекулу (мономолекулярный насыщенный слой) 3) все адсорбционные центры одинаковы во всех отнощениях. Тогда можно считать, что скорость процесса адсорбции Ш] будет прямо пропорциональна давлению газа и свободной поверхности катализатора 1 — а [c.406]

АЛ—заряженная поверхность частицы, б — адсорбционный слой, т п — поверхность раздела адсорбционного и диффузного слоев, i, j и Сз — концентрации электролита в жидкой фазе ( 3> 2> i), Qi, Q2 и Рз—толщины ионной атмосферы, отвечающие концентрациям, Сь сг и Сэ. Случай / — мицеллярный остов заряжен отрицательно ( <0), случай II — изоэлектрическое состояние золя ( =0) и случай III — перезарядка золя (S>0). [c.373]

Для дальнейшего рассмотрения целесообразно ввести понятие адсорбционных и поверхностных слоев [19]. Тонкие поверхностные слои любой конденсированной фазы, толщина которых не превышает радиуса корреляции структурного дальнодействия, имеют другую структуру и иные физические свойства, чем вещество внутри фазы. Они могут рассматриваться как переходные, или межфазные слои. [c.24]

Угловатость частиц в еще большей степени обусловливает захват осаждающимися частицами определенного количества жидкости [64]. Экспериментально установлено, что это количество механически связанной жидкости не зависит от расстояния между частицами и что оно пропорционально объему дисперсной фазы, т. е. равно а(1—В), где а коэфициент пропорциональности. Так как количество этой застойной жидкости (по терминологии Л. С. Лейбензона) обусловлено формой частиц, то оно почти не зависит от степени их дисперсности. Если бы эта жидкость имела адсорбционную природу, то при допущении, что толщина слоя такой жидкости лишь незначительно зависит от размеров частиц, с увеличением их дисперсности увеличивалось бы количество увлекаемой жидкости из-за роста удельной поверхности дисперсной фазы. Опыты по осаждению различных порошков [35, 36, 37] показы- [c.81]

Высокая адсорбционная насыщенность, характерная для систем, содержащих неионогенные ПАВ, связана с особенностями их стабилизирующего действия. Она, возможно, объясняется тем, что для устойчивости систем, стабилизованных неионными ПАВ, необходима, во-первых, полная гидрофилизация поверхности частиц дисперсной фазы, т. е. образование сплошного гидратированного адсорбционного слоя, и, во-вторых, достаточная толщина слоя, которая обеспечивается при перпендикулярной (к новерхности частицы) ориентации молекул неионогенных ПАВ, точнее, образованных из них асимметричных клубков. [c.67]

На рис. 10 приведена по М. М. Дубинину схема трех типов пор (а — до адсорбции, б — после адсорбции). Переход пар- -— жидкость осуществляется, как и всякий фазовый переход, через стадию дисперсного состояния в виде межфазного слоя. На поверхности поры устанавливается равновесие между адсорбирующимися и десорбирующимися соедипепиями (или продуктами реакции), которое в значительной степени зависит от природы и размера ССЕ, попадающих и уходящих с поверхности адсорбционного слоя. Это равновесие обусловливает определенную толщину адсорбционного слоя, в котором под действием силового поля слоя ири определенных температурах происходит деструкция молекул при энергиях активации значительно меньших, чем энергия активации деструкции молекул в объемной фазе. Толщина адсорбционных и межфазных слоев зависит от размеров адсорбируемых и десорбируемых ССЕ на поверхности катализатора и влияет на выход и качество получаемых продуктов реакции. [c.203]

Слой жидкой фазы толщиной в 2—3 молекулы при движении фаз остается неподвижным вместе с твердой фазой. Иными словами, непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижными и при движении твердой фазы перемещаются вместе с ней. Остальная часть противоионов составляет диффузный слой, в котором концентрация ионов (по мере удаления от поверхности кол.аоидной частицы) постепенно убывает. [c.316]

М<ру1вая изображает среднюю статистическую толщину адсорбциокного слоя как функцию относительной концентрации равновесного раствора / s. Из рисунка видно, что при приближении / s к 1 статистическая толщина адсорбционного слоя t стремится к величине 0,37 нм. Толщина 0,37 нм соответствует толщине бензольного кольца, ориентированного своей плоскостью параллельно плоскости раздела фаз. Такая толщина адсорбционной фазы подтверждает мономолекулярность слоя адсорбированных молекул п-хлоранилина и указывает на то, что при / s=l эти молекулы полностью вытесняют с поверхности сажи молекулы воды. При этом сохраняется наиболее энергетически выгодная ориентация молекулы, при которой интенсивность дисперсионного взаимодействия ароматического ядра с поверхностными атомами углерода наибольшая, а способная к образованию Н-связи NHs-rpynna может отклоняться от поверхности в сторону молекул воды, входящих в структуру жидкости. Действительно, при / s l отношение [c.81]

Используя НПО, измеряют абсолютные значения двух коэффициентов отражения в отличие от эллипсометрии, где определяют отношение коэффициентов отражения и сдвиг фаз. Чувствительность метода зависит от разности показателей преломления в слое, подложке и среде. Преимущество данного метода по сравнению с эл-липсометрией заключается в том, что он позволяет оценивать распределение сегментов в адсорбционном слое, если падающий свет не проникает на глубину, превышающую толщину слоя. G этой целью используется УФ-излучение, поскольку глубина проникновения уменьшается с уменьшением длины волны. [c.17]

О пыты, Нап рИ Мер исследуя влиание адсорбции углеводородов [85] яа упругость паров воды над твердым льдом в интервале температур от нуля до —50 °С. По результатам таких определений можно было бы оценить толщину слоя льда, нахо дящегося в равновесии с газовой фазой. Структурные изменения термостойких тв ердых тел мож-но определить другими способами, например исследуя деформацию рельефа поверхности при адсорбции. Интересная попытка расчета соответствующего вклада в адсорбционные термодинамические величины была сделана Куком и др. [99]. [c.477]

Учитывая, что интенсивность дисперсионных сил, обусловливающих адсорбцию, убывает пропорционально третьей степени расстояния молекулы от поверхности адсорбента, можно заключить, что за пределами мономолекулярного слоя условия ассоциации молекул ПАВ в адсорбционной фазе не отличаются от условий их ассоциации в растворе, Принимая во внимание сходство условий возникновения ассоциатов в обеих фазах, можно полагать, что размеры и форма ассоциатов на поверхности адсорбента в значительной мере воспроизводят структуру мицелл в равновесном растворе (в мицелл ах и в поверхностных ассо-циатах одинакова степень сближения углеводородных радикалов молекул, и углеводородные ядра ассоциатов экранированы на границе с водой оболочкой из гидрофильных полярных групп), Толщина адсорбционного слоя при равновесных концентрациях раствора, превышающих ККМ(, определяется диаметром или нормальным к поверхности адсорбента размером ассоциата. [c.126]

Существование адсорбционной иленки, превращающей поверхность металла в гидрофобное состояние и тем самым затрудняющей конденсацию паров воды в капиллярных щелях, чему мы придаем больпюе значение, имеет еще и другое следствие. Благодаря колоссальным силам аттракции адсорбционный слой находится под давлением нескольких тысяч атмосфер [29], т. е. он обладает значительно повышенной плотностью. С другой стороны, в силу ориентации адсорбированных молекул на поверхности металла структура адсорбционного слоя более упорядочена, чем структура в объеме смазки. Это приводит к тому, что скорость диффузии паров воды или других коррозийно-агрессивных компонентов будет существенно отлична от скорости диффузии через объемную фазу смазки, и, в частности, она будет во много раз меньше. Несмотря на то, что толщина адсорбционного слоя мала, тем не менее этот слой может контролировать скорость проникновения паров воды к поверхности металла. Так, в работе Скорчеллети и Васильева [30] найдено, что скорость проникновения водяного пара но зависит от толщины слоя веретенного масла. На первый взгляд это заключение находится в явном противоречии с диффузионными явлениями. Однако если принять во внимание, что в опытах указанных авторов масло непосредственно контактировало с поглотителем влаги, следовательно, на границе раздела масло-поглотитель воды (безводная сернокислая медь) существовал адсорбционный слой, то такое поведение системы становится вполне понятным, если допустить, что скорость диффузии фактически предопределялась скоростью проникновения влаги через адсорбционный слой. [c.422]

Процесс образования макромолекул в латексных системах происходит в полимерно-мономерной фазе с чрезвычайно сильно развитой поверхностью, граничащей с водной фазой. Средняя толщина слоя, в котором совершается процесс, измеряется сотнями А, тогда как длина развернутых макромолекул может достигать десятков и сотен тысяч А. При протекании процесса в частицах с поверхностью, не насыщенной адсорбционными слоями эмульгаторов, а также при синтезе полимеров, содержащих полярные группы, на поверхности частиц имеются участки, непосредственно граничащие с водной фазой. В этом случае водная фаза может оказывать непосредственное влияние на структуру, а также па конформации и упдковК й образующихся макромолекул. Электронные [c.29]

Д/4—заряженная поверхность частицы 6 —адсорбционный слой тл—поверхность разделе адсорбционного и диффузного слоев с,. Сг, Сз и Сч—концентрации электролита в жидкой фазе (С4>Сз>С2>С1) Q , Ог, Qз, О толщины ионной атмосферы, соответствующие концентрация с,, Сг, Сз, с,. Случаи А и В—мицеллярный остов заряжен отрицательнс (С<0) С—изоэлектрическое состояние золя (С= 0 и Qз =0) В—перезарядка золя (С>0). [c.303]

П. А. Ребиндер показал, что адсорбция имеет не только энергетическую, но и энтропийную природу. Последнее принципиально важно для понимания эффекта Ребиндера и свойств адсорбционной фазы. В ходе работы узлов трения машин и механизмов, а также в процессах механической обработки металлов адсорбция и десорбция развиваются в динамических условиях, часто в момент возникновения новых поверхностей. Адсорбция понижает межфаз-ную поверхностную энергию и уменьшает тем самым работу образования этих поверхностей, облегчая их механическое разрушение или пластическое деформирование (эффект Ребиидера). Электропроводность и диэлектрическая проницаемость граничных слоев ПАВ значительно выше, чем в объеме. Этот эффект возрастает с уменьшением толщины слоя до появления скачка проводимости [54]. [c.23]

Процессы хемосорбции развиваются во времени и замедляются уже образовавшимися продуктами реакции. Первичным актом любого хемосорбционного процесса является адсорбция с постепенным возникновением хемосорбционных соединений и проникновением их во внутренние слои металла. Максимально возможная толщина хемосорбционной фазы зависит не только от наличия внутренних трещин и других дефектов поверхности металла, но и от процессов диффузии, причем не только ПАВ, но и ионов металла к границе раздела фаз. В случае хемосорбции между ПАВ и металлом могут образовываться все виды химических связей ковалентная, координационная, л-1Комплекс, ЭДА-комплекс (КПЗ) и т. д. Таким образом, энергия связи хемосорбционной фазы с ювенильным металлом а один — два порядка выше, чем энергия связи с ним адсорбционной фазы. Это объясняет устойчивость хемосорбционной фазы к внешним воздействиям температуре, механическим нагрузкам, электролиту, другим ПАВ и пр. [c.58]