Изотерма адсорбции пять различных типов

Впервые на принципиальную возможность определения изотерм адсорбции по выходной хроматографической кривой указал Вильсон . Позднее Де Во показал, что изотерме типа I по классификации БЭТ (вогнутой по отношению к оси лавления) соответствует хроматограмма с резко очерченной передней границей и размытой задней, в то время как изотерме типа И (выпуклой к оси давлений) соответствует хроматограмма с размытой передней и резкой задней. В случае линейной изотермы пик симметричен. Возможность использования десорбционных хроматографических кривых для получения изотерм адсорбции газов была показана Викке и несколько позднее —Рогинским и Яновским изучавшими механизм проявления хроматографической полосы на составной колонке. Было пoкaзaнo что кривые распределения адсорбированного вещества (этилен, пропилен) по слою адсорбента (уголь) являются равновесными. В 1951 г. Яновским была предложена методика графической обработки семейства десорбционных кривых для построения изотерм, изобар и изостер адсорбции. Грегг и Сток для адсорбентов, принадлежащих всем пяти структурным типам по классификации БЭТ, показали возможность применения основного уравнения равновесной хроматографии для расчета изотерм адсорбции по выходной (передней или задней) хроматографической кривой. Полученные изотермы н-пентана, н-гексана, циклогексана и бензола на различных силикагелях при 25° в пределах точности эксперимента, совпадают с изотермами, снятыми весовым методом с применением электромагнитных адсорбционных весов (рис. 2). Недостатком метода Грегга и Стока является необходимость предварительного насыщения колонки парами вещества, используемого в качестве адсорбата. Указанного недостатка лишен импульсный метод определения [c.26]

Наконец, С. Брунауэр, П. Эммет и Э. Теллер отказались от второго допущения Ир. Ленгмюра, приводящего к мономолекулярной адсорбции. Для случая, когда адсорбтив находится при температуре ниже критической, т. е. в парообразном состоянии, эти авторы разработали теорию полимолекулярной адсорбции, имеющую большое практическое значение. С. Брунауэр проанализировал многочисленные реальные изотермы адсорбции и предложил их классификацию. Согласно этой классификации можно выделить пять основных типов изотерм адсорбции, изображенных на рисунке 50. Изотерма типа I отражает мономолекулярную адсорбцию (например, адсорбция, описываемая уравнением Ленгмюра). Изотермы типа II и III обычно связывают с образованием при адсорбции многих слоев, т. е. с полн-молекулярной адсорбцией. Различия мелсду этими изотермами обусловлены различным соотношением энергии взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Изотермы типа IV и V отличаются от изотерм II и III тем, что в первых случаях адсорбция возрастает бесконечно при приближении давления пара к давлению насыщения, а в других случаях имеет место конечная адсорбция при давлении насыщения. Изотермы типа II и III обычно характерны для адсорбции на непористом адсорбенте, а типа IV и V — на пористом твердом теле. Все пять типов изотерм адсорбции описываются теорией полимолекуляр ной адсорбции БЭТ , названной так по начальным буквам фамилий ее авторов (Брунауэр, Эммет, Теллер). [c.221]

Уравнения (45) и (46) описывают изотермы адсорбции типов /F и F в зависимости от значения с. При с 1 получается изотерма типа IV, при с< 1 — тина V. Если капиллярные силы очень малы, т. е. если Q O, или g=5 l, то уравнение (46) сводится к уравнению (41). Как было показано ранее, последнее уравнение описывает изотермы типа II и III в зависимости от значения с. Наконец, при и==1 мы получаем изотермы типа I. Таким образом, уравнение (46) содержит в качестве частных случаев все пять различных типов изотерм. Это же справедливо относительно уравнения (45). [c.233]

Грег и Синг [159] классифицируют форму изотерм адсорбции газов и паров на основе теории БЭТ, подразделяя все виды изотерм на пять основных типов. В работе [160] предложена классификация изотерм адсорбции из растворов, которая содержит четыре основные группы, подразделенные на подгруппы и охватывающие 48 видов изотерм адсорбции. В этой работе высказывается предположение о зависимости формы изотермы адсорбции от сочетания вкладов различных адсорбционных взаимодействий, взаимодействия молекул растворенного вещества с растворителем и между собой в растворе, но нет попыток количественного или хотя бы полуколичественного учета вклада каждого фактора в формирование изотермы адсорбции. [c.179]

Представление о существовании на поверхности металла очень широкого спектра энергетически различных адсорбционных центров требует физического обоснования, хотя небольшое число разных типов адсорбционных центров на твердой поверхности имеется всегда (например, ребра, грани, дефекты решетки). Эти центры обусловливают так называемую биографическую неоднородность поверхности. Иногда этих центров может оказаться достаточным для объяснения наблюдаемой экспериментально логарифмической изотермы адсорбции. Действительно, как было показано при помощи расчетов на ЭВМ, суммирование всего пяти изотерм Лэнгмюра с различными параметрами приводит к изотерме, мало отличающейся от логарифмической. Одновременно были предприняты попытки объяснить экспериментально наблюдаемую логарифмическую изотерму адсорбции на основе модели поверхностного электронного газа. [c.77]

Полученные (при различных заданных значениях к н к ) изотермы показывают увеличение значения 0 с ростом р/ро тем большее, чем больше к и меньше кг, однако, не достигающее единицы, а также переход к двумерной жидкой пленке (вертикальные участки при к ж 7). Но эти изотермы не согласуются с видом экспериментальных изотерм 9р/р( . Де Бур вводит предположение об энергетической неоднородности различных участков поверхности и получает ступенчатые изотермы, часто получаемые опытным путем (сажа и др.). Наконец, предположив, что энергия адсорбции уменьшается по мере заполнения, автор получает кривые, полностью соответствующие пяти основным типам экспериментальных изотерм, изображенных на рис. Х.4. Эти различные типы интерпретируются в теории Де Бура также с единой точки зрения и приобретают ясный физический смысл, однако совершенно иной, чем [c.156]

Полимолекулярная адсорбционная теория является первой иопытко создания единой теории физической адсорбции. Эта теория описывает весь ход изотермы, включая области мономолекулярной адсорбции, ноли-молекулярно адсорбции и капиллярной конденсации, тогда как прежние теории описывали только какую-нибудь одну из этих облаете . Теория приводит к уравнению изотермы адсорбции, которое может объяснить все пять различных типов зотерм, в то время как предлагавшиеся ранее уравнен ш были примен мы только к какому-нибудь одному типу изотермы, причем для трех типов из пяти вообще не было предложено уравнения. [c.244]

Теория полимолекулярной адсорбции предусматривает метод для расчета поверхности адсорбента не только для изотерм типов II и IV, но для любого из пяти различных типов изотерм. III и V типы изотерм встречаются не слишком часто, но по крайней мере два важных адсорбента дают изотермы I типа. Шабазит и некоторые активные угли, среди которых находится уголь из скорлупы кокосовых орехов, дают изотермы I типа. Для таких изотерм можно либо определить с помощью уравнения Лэнгмюра или же принять за меру поверхности адсорбированное количество при давлении насыщения (гл. IV). Мы можем также напомнить прекрасное соответствие данных, полученных для поверхности силикагеля по изотермам III типа Райерсоном и Камероном и по изотермам II типа Брунауером и Эмметом (гл. VI). [c.396]

Таким образом, для измерения а нужно определить заштрихованную площадь на хроматограмме. Этот метод определения изотермы адсорбции был впервые сформулирован Глюкауфом [56]. Грегг [340] распространил (и экспериментально проверил) этот метод на все пять типов изотерм, отвечающих классификации БЭТ. В ряде работ [94, 106, 135, 457, 497, 498] этот метод успешно применялся для измерения изотерм адсорбции на различных адсорбентах и ката.лизаторах. [c.213]

На рис. 1. изображены, пять различных описанных в литературе типов изотерм адсорбции (по оси абсцисс — концентрация газа С в ммоль1л, по оси ординат — величина адсорбции а в ммоль1г). Тип / соответствует моно-молекулярной адсорбции, четыре остальных типа — поли-молекулярной. Изотерму I типа часто называют лэигмю- [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология