Предел адсорбции

Характерной особенностью гетерогенного катализа является высокая концентрация атомов и молекул катализатора и реагирующих веществ в пограничном реакционном объеме. Так, концентрация поверхностных атомов никеля, отнесенная к объему ш, будет соответствовать приблизительно 20 М раствору, а реагирующих веществ в тем же объеме со при пределе адсорбции — 10 М раствору. Хотя особенность элементарного химического акта в гетерогенном катализе определяется главным образом спецификой химического взаимодействия реагирующих молекул с поверхностью катализатора, процессы адсорбции и диффузионного переноса могут играть существенную роль. [c.637]

Из уравнения (4) следует, что существует предел адсорбции йос, когда увеличение парциального давления адсорбата не приводит к дальнейшему увеличению адсорбции. Теоретически этот предел наступает при асимптотическом приближении кривой изотермы адсорбции к линии насыщения, так как изотерма адсорбции Лэнгмюра представляет собой гиперболу (рис. 6, 2). [c.16]

Для определения количества адсорбированного вещества необходимо экспериментально найти давление газа или концентрацию адсорбтива в сосуде, в котором происходит адсорбция, до и после адсорбции. Очень часто количество адсорбированного вещества определяют по привесу адсорбента. Следует заметить, что определение количества адсорбированного вещества вызывает часто большие трудности, всегда имеющие место, когда малая искомая величина является разностью двух больших измеряемых величин. Чтобы уменьшить ошибку измерений, определение обычно проводят, применяя в качестве адсорбента пористые тела с большой удельной поверхностью, связывающие поэтому большое количество адсорбтива. Однако это в свою очередь имеет тот недостаток, что на адсорбции может сказываться диаметр пор адсорбента. Сравнительно большие молекулы адсорбтива не смогут проникать в узкие капилляры адсорбента и достигнутый предел адсорбции будет являться фиктивной величиной, не характеризующей адсорб- [c.82]

Для каждого адсорбента характерна своя изотерма адсорбции. Эта величина является основной характеристикой адсорбционной способности поглотителей. Характер кривой изотермы адсорбции показывает, что увеличение концентрации раствора выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества, т. е. существует так называемый предел адсорбции. [c.149]

Как следствие из теории Ленгмюра принимается, что при достижении предела адсорбции на границе раздела раствор — воздух образуется насыщенный монослой из молекул ПАВ, ориентированных перпендикулярно к поверхности водной фазы и плотно прижатых друг к другу (рис. 18.7). На этом основано вычисление размеров молекул ПАВ. [c.170]

Из сказанного ранее о зависимости адсорбции от температуры совершенно очевидно, что с повышением температуры величина равновесной адсорбции будет уменьшаться и вследствие этого изотермы для высоких температур лежат ниже изотерм для низких температур (см. рис. IV, 1). Однако при повышении температуры не должен изменяться предел адсорбции, т. е. количество адсорбтива, приходящегося на единицу поверхности при предельно плотной упаковке его молекул в мономолекулярном слое. Предел адсорбции практически не зависит от температуры и должен определяться только размерами молекул адсорбтива. Следовательно, изотермы, отвечающие разным температурам, с повышением равновесного давления или концентрации в пределе должны были бы слиться в одну. Однако этого обычно не наблюдается, так как при высоких температурах предел адсорбции соответствовал бы очень высокому равновесному давлению или концентрации. [c.84]

Так как при физической адсорбции всегда выделяется тепло, т. е. 5 > О, то из уравнения (IV, 13) следует, что с ростом температуры константа равновесия должна уменьшаться. Это происходит из-за увеличения кинетической энергии молекул и возрастания вследствие этого десорбции. Отсюда становится понятным, почему адсорбция газов при высоких температурах и не слишком высоких давлениях незначительна, а предел адсорбции в этих условиях не достигается (см. рис. IV, I). [c.92]

Вычерчивают график изотермы адсорбции- --с . Если предел адсорбции не достигнут , принимают в качестве предель- [c.114]

Количество вещества, адсорбированного единицей массы адсорбента, называют абсолютной адсорбцией и обозначают А. В общем случае величина А больше гиббсовского поверхностного избытка Г. Однако для ПАВ ввиду их высокой адсорбционной способности можно пренебречь концентрацией в объеме по сравнению с очень высокой концентрацией в адсорбционном слое и принять Л I". В настоящее время известны пять типов экспериментально получаемых изотерм физической адсорбции паров и газов на твердых адсорбентах (рис. 20.10). Тип I — изотерма для мономолекулярной (однослойной) адсорбции и хемосорбции тип II — S-образная кривая, не достигающая предела адсорбции, характерна для полимолекулярной адсорбции тип III — монотонно возрастающая кривая без перегибов, типична для поверхностей со слабой адсорбционной способностью типы IV н V близки к // и III, но имеют максимум адсорбции, обусловленный капиллярной конденсацией, относятся к полимолекулярной адсорбции. [c.332]

По наклону прямой можно вычислить константу /п. которая равна тангенсу угла а. Подставив найденные константы К и / , вычисляют по уравнению (20.14) величины адсорбции А для заданной области концентраций. Если полученные точки хорошо укладываются на прямой (рис. 20.11), то можно сделать вывод о применимости уравнения к данному виду адсорбции в изучаемой области концентраций. В тех случаях, когда достигается предел адсорбции, уравнение Фрейндлиха неприменимо. Наиболее близкое совпадение экспериментальных и расчетных данных имеет место лишь при средних давлениях или концентрациях адсорбата. [c.334]

Максимальное значение этой производной не может характеризовать специфику данного ПАВ, так как оно определяется величиной предела адсорбции — наименьшей площадью, приходящейся на молекулу 8т В насыщенном слое [c.75]

Т. е. определяется пределом адсорбции Г ,, отвечающим образованию насыщенного адсорбционного слоя, или площадью 5, приходящейся [c.280]

Ряд признаков указывает на то, что разные участки поверхности твердого адсорбента неоднородны по своим адсорбционным свойствам. Так, установлено, что предел адсорбции достигается ранее, чем это соответствует покрытию поверхности твердого адсорбента молекулами адсорбтива даже в один ряд. Это говорит о том, что на поверхности адсорбента имеются места, не участвующие в процессе адсорбции. Молекулы адсорбтива поглощаются лишь по отдельным точкам поверхности адсорбента. Эти точки носят название активных центров катализатора. [c.141]

Из уравнения (10) следует, что существует предел адсорбции, т. е. увеличение концентрации адсорбата в контак-тируемом объеме выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества (рис. 3, кривая /). [c.17]

Уравнение Лэнгмюра вполне удовлетворительно описывает зависимость величины адсорбции от концентрации. Из уравнения следует, что существует предел адсорбции, т. е. увеличение концентрации раствора выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества. Изотермы адсорбции Лэнгмюра по своему виду аналогичны как изотермам адсорбции газов и паров, так и изотермам адсорбции из растворов. На процесс адсорбции молекул из жидких сред оказывает влияние присутствие растворителя, молекулы которого, адсорбируясь на поверхности сорбента, уменьшают адсорбируемость растворенного вещества, что искажает изотерму адсорбции. Поэтому следует подбирать растворитель с наименьшей сорбционной способностью по отношению к применяемому адсорбенту. В случае сорбции поляризованных молекул образуются последовательно вторичный и последующие адсорбционные слои. Изотерма адсорбции имеет 8-образную форму. В этом случае с увеличением концентрации вещества адсорбция его возрастает. [c.12]

Указанные иллюстрации являются, конечно, простейшими схемами, поясняющими сущность адсорбции из растворов при помощи наиболее простой модели — монослоя. Для выяснения действительной структуры поверхностного слоя необходим более детальный анализ — сопоставление количества адсорбированного вещества а с числом молекул в плотном монослое или с величиной So. Изотермы (рис. 65) не дают непосредственно предела адсорбции, т. е. полного количества адсорбированного вещества а> , но оно может быть найдено графически, если зависимость поверхностного избытка л от Л г является в определенном интервале линейной, например для изотермы типа II (рис. 67). Полное количество компонента 2 в поверхностном слое объемом Va равно сумме избытка х и того количества, которое находилось бы в поверхностном слое без адсорбции [c.175]

Кривые Гг — Сг называются изотермами адсорбции и имеют характерный вид, изображенный на рис. У1.4. По мере увеличения Сг адсорбция возрастает сперва резко, затем все медленнее, асимптотически приближаясь к некоторому пределу. Адсорбция возрастает с удлинением цепи в гомологическом ряду, но для всех членов ряда кривые стремятся к одному и тому же предельному значению Гоо, называемому предельной адсорбцией. [c.87]

Изотерма сорбции при наличии капиллярной конденсации имеет 5-образную форму (рис. 97). При малых давлениях кривая представляет собой обычную изотерму адсорбции, при приближении к пределу адсорбции она резко поднимается вверх. Этот участок соответствует массе сорбированного вещества в результате капиллярной конденсации. [c.275]

На рис. 62 показаны две изотермы адсорбции, отвечающие температурам Т и Гг, причем Тх<Т2. Изотерма обычно состоит из трех участков. При малых -давлениях изотерма прямолинейна, т. е. адсорбция возрастает пропорционально равновесному давлению. При достаточно больших давлениях изотерма имеет вид горизонтальной прямой, т. е. с увеличением давления адсорбция не изменяется. Это предел адсорбции, отвечающей полному насыщению поверхности адсорбента молекулами адсорбтива. Средний участок изотермы соответствует еще неполному насыщению поверхности. Изотерма для более высокой температуры 2 лежит ниже изотермы для темпера- туры Т, но по характеру они одинаковы. Предел адсорбции не зависит от температуры, но при более [c.164]

Основные научные исследования посвящены изучению химических реакций при высоких температурах и низких давлениях, термических эффектов в газах, химическому взаимодействию в твердых телах, жидкостях и поверхностных пленках. Исследовал (1909—1916) адсорбцию газов на твердых поверхностях и установил существование предела адсорбции. Предложил уравнение изотермы адсорбции (изотерма Ленгмюра). Развил (1916) представления о строении мономолекулярных адсорбционных слоев на поверхности жидкостей и показал, что разреженные монослои обладают свойством двумерного газа, а в насыщенных монослоях молекулы ориентированы в зависимости от полярности их концевых групп, что позволяет в ряде случаев установить их строение, форму и размеры. Разрабатывал теоретические вопросы устойчивости коллоидных систем. Получил (1911) атомарный водород и разработал процесс сварки металлов в его пламени. Сконструировал [c.293]

Приведенные случаи очень часты в гетерогенном катализе, и их применяют для расчетов кажущихся порядков реакции. И. Лэнгмюр показал, что его уравнение изотермы адсорбции хорошо выражает зависимость между величиной адсорбции газа и концентрацией при постоянной температуре. Из этого же уравнения можно путем расчета определить степень покрытия поверхности при максимальной адсорбции. Так, например, для адсорбции азота на слюде при 90° предел адсорбции найден равным 1,4-10 г-мол1см . Грамм-молекула жидкого азота содержит 6,06-10 молекул и занимает объем 35 см . Частное от деления объема 1 г-мол жидкого азота на число Авогадро [c.106]

Изотермы сорбции при капиллярной конденсации имеют 5-об-раэную форму (рис. 20.8). Характерные особенности таких изотерм заключаются в том, что вначале на кривой намечается некоторый предел адсорбции (почти горизонтальный участок), но при достижении определенного давления кривая резко идет вверх, что говорит о быстром возрастании количества поглощенного пара в результате капиллярной конденсации. И еще одна особенность состоит в несовпадении изотерм сорбции и десорбции, т. е. в наличии сорбционного гистерезиса. Это означает, что одному и тому же [c.327]

Очевидно, чем больше концептрация гелеобразных частиц в растворе, тем больше потребуется ннзковязкого препарата КМЦ для достижения предела адсорбции, при котором наблюдается наибольшее снижение структурной вязкост . [c.38]

Из уравнения (5) следует, что существует предел адсорбции, т. е. увеличение концентрации раствора выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества. Теоретически этот предел наступает при ассимптоти-ческом приближении кривой изотермы адсорбции к линии насыщения, так как изотерма адсорбции представляет собой гиперболу (рис. 5). [c.13]

Основная причина формальной универсальной применимости МП-метода практически к любым выпуклым изотермам, характеризующимся пределом адсорбции, заключается в весьма узком интервале относительных давлений, в котором обычно расположены 2—3 экспериментальные точки, используемые для определения 5 по -методу и 5вэт- [c.110]

Уравнение Лэнгмюра в отсутствие хемосорбции удовлетворит1зльно описывает завйсимость величины адсорбции от концентрации многих веществ в жидкой фазе. Оно показывает также, что существует предел адсорбции, увеличение концентрации раствора выше определенного значения не ведет к увеличению количества адсорбированного вещества. [c.421]

В работах [2—9 изучались адсорбция спиртов и кислот гомологического ряда на пористых адсорбентах, сили агелях и алюмогелях, а также на активных углях. В результате этих исследований было установлено, что предельно адсорбированное количество с ростом углеводород,ного радикала падает, а предельно адсорбционный объем в случае достаточно крупнопористых адсорбентов остается постоянным [6—9 . Это положение было обобщено авторами [4, 6— 9] как правило постоянства предельного адсорбированного объема. Наблюдавшееся падение адсорбции в гомологическом ряду объяснялось либо изменением растворимости членов гомологического ряда, т. е. свя-вывалось с объемными взаимодействиями в растворах [2], либо влиянием пористой структуры адсорбента, когда вместо образования правильно ориентированных слоев предполагалось плотное заполнение пор молекулами адсорбирующегося вещества [4,6— 10]. В случае непористых гидрофильных адсорбентов, по мнению авторов [3, 6, 9]. можно было -ожидать, что предельно адсорбированное количество спиртов и кислот гомологического ряда постоянно, поскольку взаимодействие адсорбированных молекул с поверхностью в этом случае осуществляется за счет полярных групп, а углеводородные радикалы обращены к раствору. Эта точка зрения не получила экспериментального подтверждения. Проведенные в работе [11] измерения адсорбции неограниченно растворимых спиртов и кислот из водных растворов иепористой сажей показывают, что предел адсорбции растёт с увеличением числа атомов углерода в моле-куле. В противоположность этому в работе [12 были получены близкие величины предела адсорбции этилового и пропилового спирта из водных растворов на саже. [c.114]

Величина предела адсорбции и его положение зависят от ряда факторов [13], в гом числе от пористости адсорбента и природы его поверхности. Если зависимость величины предельной адс0р()ции от структуры пор адсорбЙ1та подробно исследовалась в работах [3—9, 14], влияние природы поверхности адсорбента на адсорбцию из растворов не подвергалось еще систематическому изучению. Для раздельного изучения факторов представляют осо(5ый интерес исследования адсорбции из растворов, с одной стороны, на пористых и непористых адсорбентах с одинаковой природной пове1)хностью, с другой стороны, на непористых адсорбентах с различной природной поверхности. Для гидрофобных адсорбентов сопоставление изотерм адсорбции некоторых органических веществ из водных растворов на угле и непористой саже было проведено в работе И , однако при этих исследованиях не учитывалось различие в природе поверхности использованных адсорбентов, соответствующих данных в работе не приведено. [c.114]

На рис 154 произведено сравнение адсорбции -ионов N3+, К , Сз" . Из кривых следует, чтол>чше все о адсорбируются ионы натрия, хуже— калия, еще хуже—цезия. Исходя из развитых представлений, можно было ожидать, что с возрастанием pH будет достигаться некоторый предел адсорбции ионов щелочных металлов, т. е. что поверхность полностью насытится их ионами. На самом деле мы предела никогда не наблюдали. Наоборот, в очень щелочных растворах адсорбция несколько птлала. Объясняется это тем,что при очень высоких концентрациях щелочи стекло растворяе1ся. С одной стороны, идет насыщение стекла катионами, а, с другой стороны, по- [c.840]

Б. Если 1 + КР — КР или 1 + КС = КС, что возможно при высоких равновесных давлениях (концентрациях) адсорбтива, то Г = Гоо, т. е. наступает предел адсорбции. Если величину адсорбции Г отнест1 к 1 кг адсорбента, то уравнение (IV, 15) примет вид [c.159]

Наконец, при адсорбции на ВаЗО жирных кислот из неполярного растворителя было найдено, что изотермы адсорбции принадлежат к пэнг-мюровскому типу и что пределы адсорбции даже для столь резко отличающихся членов гомологического ряда, как пропионовая и стеариновая [c.392]

С течением времени для ряда слоев достигается предел адсорбции. Эти слои становятся пасыщепными или отработанными. Когда отработанным станет весь адсорбент, наступает проскок адсорбат проходит через колонку, не поглощаясь. Поэтому если статическая активность измеряется количеством адсорбата, поглощенного 1 г сорбента при равновесии, то динамическая активность измеряется временем т до момента проскока. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология