Адсорбционные процессы механизм

Практическое значение имеет развитие представлений о механизме адсорбции па неоднородных поверхностях. Эффектом неоднородности могут быть объяснены основные закономерности реального адсорбированного слоя характер адсорбированного равновесия (изотермы адсорбции), кинетика адсорбционных процессов, характер изменений теплот адсорбции и энергии активации. [c.151]

Определение фторида возможно в присутствии ограниченных количеств силикат-иона. Механизм мешающего влияния его точно не установлен, однако отклонение калибровочной кривой при добавлении значительных количеств силикат-иона в сторону более отрицательных значений потенциалов свидетельствует о том, что его причиной не является образование комплекса. Возможно, здесь играют роль адсорбционные процессы на поверхности электрода. [c.121]

Динамика ионного обмена описывается системой уравнений статики, кинетики и материального баланса. Однако кинетические модели ионного обмена различны. Процесс может контролироваться внешней или внутренней диффузией, или химической реакцией между ионитом и компонентом раствора. Иногда он зависит от других факторов, например от изменения объема ионита, от диффузионного электрического потенциала, который может возникать, если ионы имеют разные заряды и разные подвижности, и проч. В связи с этим предложено множество кинетических уравнений для разных вариантов механизма процесса. Априорный выбор той или иной кинетической модели, а следовательно, и кинетического уравнения для конкретного ионообменного процесса обычно затруднителен — требуется предварительное экспериментальное исследование. Чаще всего закономерности кинетики ионного обмена в основном тождественны таковым для диффузионных адсорбционных процессов, где массопередача в значительной мере зависит от гидродинамических условий. Вопросы кинетики ионного обмена рассмотрены в монографиях [52, 83а, 107, 145, 180, 181]. [c.309]

Уравнение (XI.13)—фундаментальное соотношение, справедливое как для высокомолекулярных, так и для высокодисперсных ионитов и независимое от механизма (химического или адсорбционного) процесса. Эта общность процессов и систем согласуется с положениями, высказанными ранее. [c.188]

Каков механизм гомогенного катализа Какую роль играют адсорбционные процессы в гетерогенном катализе [c.167]

Превращение толстой углеводородной пленки в бимолекулярную структуру сопровождается существенным изменением механизма упругости. В толстой пленке действует механизм упругости Гиббса и Марангони. По мере возникновения расклинивающего давления к ним присоединяется специфический механизм упругости, связанный с взаимодействием поверхностных слоев. Механизм равновесной упругости Гиббса действует до тех пор, пока возможно перераспределение ПАВ между наружной и внутренней частями пленки. В черной пленке такое перераспределение становится невозможным, и этот механизм упругости утрачивает силу. Эффект Марангони с переходом к бимолекулярной пленке при временах релаксации, обычных для гидродинамических и адсорбционных процессов, не отличается от специфической равновесной упругости черной пленки. [c.148]

Неоднозначность влияния адсорбционных процессов на коррозию связана с многостадийностью анодного растворения металла. Каталитический характер анодной реакции растворения железа обусловлен образованием промежуточного поверхностно-активного соединения (РеОН)ад(.. Введение в раствор поверх- ностно-активных добавок (например, ионов хлора или ингиби- торов), способных конкурировать с ионами ОН и вытеснять их с поверхности металла, приводит к подавлению каталитического механизма и замедлению коррозии. [c.143]

Адсорбционные процессы, происходящие на границе раздела нефть —вода, определяют механизм образования и разрушения водонефтяных эмульсий. [c.195]

Механизм образования и разрушения водонефтяных эмульсий определяют адсорбционные процессы, происхо дящие на границе раздела нефть — вода (гл. VII, 3) Схема этих процессов была впервые дана Л. Г. Гурвичем который предположил, что на поверхности раздела нефть — вода концентрируются асфальтосмолистые ком поненты нефти, образуя твердообразные пленки, исклю чающие возможность слияния отдельных глобул воды Это предположение было подтверждено затем многими экспериментальными исследованиями. [c.237]

Входящее в правую часть оСо/дГд зависит от механизма адсорбционного процесса. Обычно принимается, что значения Со и Го связаны адсорбционной изотермой Ленгмюра [13] [c.459]

Механические процессы, по-видимому, играют главную роль в механизме зарождения разрушения при малоцикловом нафужении. Они способствуют накоплению повреждений, активируют электрохимические и адсорбционные процессы, разрушают окисную пленку, локализуют коррозионное воздействие среды на сварное соединение. [c.474]

Прочность адсорбционных межфазных слоев водных растворов белков на границе с различными углеводородами неодинакова. Нами была предпринята попытка объяснить это явление с учетом результатов исследования взаимодействия этих же углеводородов с белками в водном растворе (солюбилизации углеводородов) [159, 160]. Было установлено, что взаимодействие белков с углеводородами в водных растворах является самопроизвольным обратимым процессом, механизм которого заключается в распределении углеводородов между неполярными областями макромолекул белка и водой. [c.215]

Кинетика и механизм адсорбции. Количественные исследования кинетики адсорбции сероводорода на поверхностях макрокристаллов [25, 26] показали, что для платины и меди существуют два адсорбционных режима. При степени покрытия монослоя ниже 0,5—0,6 идет быстрая адсорбция с высоким коэффициентом конденсации. При больших степенях покрытия адсорбционный процесс значительно замедляется и наблюдается низкий коэффициент конденсации. Природа явления еще не объяснена, но из этих наблюдений ясно, что адсорбция сероводорода на поверхности металла воздействует на его поведение сильнее, чем можно ожидать, исходя из простого взаимодействия одного атома серы с одним атомом металла на поверхности. Одним из возможных объяснений может быть реконструкция поверхности, обсуждаемая ранее. [c.66]

Как и на границах раздела жидкость — жидкость, адсорбция на поверхности раздела жидкость — твердое тело описывается фундаментальным термодинамическим уравнением Гиббса. Однако невозможность экспериментального определения межфазного натяжения на границе жидкость — твердое тело практически исключает возможность использования этого уравнения, и в этом случае необходимо опытным путем получать изотермы адсорбции и на их основе выяснять характер и механизм адсорбционного процесса. [c.239]

Адсорбционные процессы имеют важное практическое значение. Роль адсорбции в гетерогенном катализе определяется тем, что по меньшей мере одно из веществ, участвующих в каждой каталитической реакции, должно быть адсорбировано и реакция протекает в адсорбционном слое. Изучение механизма гетерогеннокаталитических реакций нельзя отделить также от изучения процесса адсорбции. [c.27]

В адсорбционных процессах энергия молекул или атомов адсорбента изменяется. Механизм адсорбционного катализа тесно связан с энергетическими изменениями в системе. Чтобы объяснить энергетические изменения в каталитических адсорбционных процессах, следует изучить отдельные компоненты, составляющие общий тепловой эффект, т. е. 1) теплоту адсорбции, соответствующую энергии, освобождаемой в виде тепла при адсорбции 2) разные тепловые эффекты химической реакции, происходящей на адсорбенте, например теплоту образования, теплоту диссоциации и т. д., и 3) теплоту активации, которая тесно связана со скоростью реакции и используется для оценки каталитического эффекта. Каждый из тепловых эффектов подчинен своим законам, а также имеется определенное соотношение между тепловыми эффектами в зависимости от изменений физических условий, при которых идет тот или иной адсорбционный каталитический процесс. Величина тепловых эффектов зависит от температуры. Было бы полезно при формулировке общего понятия величины энергии в адсорбционном катализе указывать на отдельные типы тепловой энергии. Общим для любого химического процесса при энергетической оценке реагирующей системы является деление энергии на потенциальную и кинетическую. [c.144]

Чтобы глубже понять смысл и механизм адсорбционного процесса и составить для себя хотя бы в несколько идеализированном виде картину взаимодействий твердое тело — газ (пар), познакомимся с некоторыми наиболее распространенными теориями адсорбции и формулами, выражающими уравнения изотерм адсорбции. [c.79]

Предположения об адсорбционном характере действия ПАВ в процессе кристаллизации веществ были доказаны [100] построением кривых зависимости количества адсорбировавшегося на парафине депрессора от равновесных концентраций его в растворе, представляющих собой типичные изотермы адсорбции. При изучении [101] адсорбции смол и асфальтенов на парафине спектрофотометрическим методом также получены кривые, характерные для адсорбционных процессов (рис. 59), а по характеру изменения электрического сопротивления 10%-ной сажевой суспензии в вазелиновом масле, содержащем ряд присадок, были оценены их адсорбционные свойства, [102]. Однако адсорбционный механизм действия присадок не всегда позволяет объяснить многообразие явлений, происходящих при кристаллизации в присутствии ПАВ такой сложной системы, как твердые углеводороды масляного сырья. Молекулы ПАВ наряду с высокой поверхностной активностью обладают свойством образовывать в растворах коллоидные агрегаты — мицеллы, а в некоторых случаях — и мицеллопо- [c.170]

Один из наиболее эффективных и универсальных методов очистки и разделения газовых и жидких сред — адсорбционный метод, связанный с механизмом физико-химического взаимодействия адсорбента и адсорбата. Однако успешное внедрение его в промышленность зависит, в частности, от эффективности эксплуатируемых и проектируемых адсорбционных установок, совершенствования действующих процессов, инженерных методов расчета равновесия систем адсорбент — адсорбат, кинетики в отдельном зерне адсорбента и динамики макрослоя адсорбентов, конструктивных решений и методов оптимизации циклических адсорбционных процессов. Основными особенностями циклических адсорбционных процессов являются их многостадий-ность (стадии адсорбции и десорбции целевых компонентов, стадии сушки и охлаждения, адсорбентов, т. е. стадии, взаимно влияющие одна на другую), разнообразие типов технологических схем, различие энергозатрат для проведения стадий процесса. Вследствие этого важным звеном разработки циклических адсорбционных процессов как на этапе проектирования, так и на этапе промышленной эксплуатации служит выбор оптимальных вариантов аппаратурного оформления процессов, режимов проведения различных стадий процесса для конкретных условий применения. Выполнение указанных задач полностью определяет технико-экономические оценки выбираемых вариантов. [c.4]

Для описания адсорбционного равновесия в настоящее время широко используются уравнения, базирующиеся на различных представлениях о механизме адсорбции, связывающие адсорбционную способность с пористой структурой адсорбента и физико-химические свойства адсорбтива. Эти уравнения имеют различную математическую форму. Наибольшее распространение при расчете адсорбционного равновесия в настоящее время получили уравнения Фрейндлиха, Лангмюра, Дубинина — Радушкевича. Дубинина — Астахова и уравнение Кисарова [3]. Рассчитанные по ним величины адсорбции удовлетворительно согласуются с опытными данными лишь в определенной области заполнения адсорбционного пространства. Поэтому прежде чем использовать уравнение изотермы адсорбции для исследования процесса методами математического модели]зования, необходимо осуществить проверку на достоверность выбранного уравнения экспериментальным данным си-. стемы адсорбент —адсорбтив в исследуемой области. В автоматизированной системе обработки экспериментальных данных по адсорбционному равновесию в качестве основных уравнений изотерм адсорбции приняты указанные выше уравнения, точность которых во всем диапазоне равновесных концентраций и температур оценивалась на основании критерия Фишера. Различные способы экспериментального получения данных по адсорбционному равновесию, а также расчет адсорбционных процессов предполагают необходимость получения изобар и нзостер. В данной автоматизированной системе указанные характеристики получаются расчетом на основе заданного уравнения состояния адсорбируемой фазы. Если для взятой пары адсорбент — адсорбат изотерма отсутствует, однако имеется изотерма на стандартном веществе (бензол), автоматизированная система располагает возможностью расчета искомой изотермы на основе коэффициента аффинности [6], его расчета с использованием парахора или точного расчета на основе уравнения состояния. [c.228]

Изучению механизма адсорбции ПАВ и его влияния на про-, цессы нефтеизвлечения посвящено большое число работ в.разных научных школах-институтах отрасли. Наибольший вклад в этой области физики и гидродинамики нефтяного пласта сделан учеными башкирской школы (Г. А. Бабаляном, И. И. Кравченко, И. Л. Мархасиным, В. В. Девликановым, А. Б. Тумасяном и др.).. Оригинальные исследования с учетом естественных микропроцессов адсорбционного характера выполнены во ВНИИ. Характеристики адсорбционных процессов при применении ПАВ в условиях повышенных температур и давлений оценены специалистами бакинской Школы (Н. Д. Таировым, Д. Ш. Везировым и др.)- В результате этих работ качественно и количественно оценены особенности адсорбции ПАВ разного типа (неионогенные, водонефтерас- [c.161]

Имеется несколько классификаций пористых тел, в основу которых положены различные признаки, в том числе равновесные и кинетические свойства. Однако наибольшее распространение получила классификация, предложенная М. М. Дубининым. По этой классификации за основу приняты размеры пор и механизм протекающих в них адсорбционных процессов. Как уже упоминалось во введении, по классификации М. М. Дубинина пористые тела делятся на макропористые, переходнг пористые, микропористые. [c.131]

Всего лишь несколько дссятилотт" назад термин гетерогенный катализ применяли как собирательный для наимеионания некоторых химических реакций 1 адсорбционных процессов, природа и механизм которых были очень мало известны. Учебная литература, выпушенная в начале этого столетня п даже десятилетием ноз ке, обычно содержит резу.льтаты более или менее несистематических наблюдении и патентные данные. Сам катализатор в течение длительного .ре.мсни определялся как вещество, которое ускоряет реакцию, ие принимая в ней непосредственного участия. Подобное определение катализатора фактически представляет собой химический парадокс [c.5]

В силу описанных осложнений, не учитываемых теорией и усугубляемых высокими абсолютными значениями токов заряжения, резко возрастающими с увеличением скорости изменения потенциала электрода, имеющиеся в литературе оценки возможностей нестационарных методов с точки зрения количественного исследования кинетики электродных процессов с участием органических соединений оказываются существенно завышенными. Разумеется, это справедливо и в отношении тех вариантов методов, которые позволяют изучать поведение промежуточных продуктов электродных реакций. Поэтому к результатам, получаемым с помощью коммутаторной и циклической вольтамперметрии, хронопотенциометрии с реверсом тока, необходимо подходить достаточно осторожно, используя их главным образом для качественной трактовки механизма процесса. Вероятно, более оптимистично следует отнестись к проведению подобных исследований в органических растворителях, где адсорбционные процессы могут играть незначительную роль, что, однако, в каждом конкретном случае требует специальной проверки. [c.207]

Скорость адсорбции молекул вещества зависит от механизма адсорбционного процесса. Молекулы газа могут удерживаться на поверхности слабыми ван-дер-ваальсовы-ми силами притяжения, которые действуют между вседхи молекулами, или же более сильными связями химического типа (хемисорбция), зависящими от химических характеристик адсорбированной молекулы и поверхности. Хотя адсорбция, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса может способствовать протеканию реакций, так как адсорбированные молекулы проводят в непосредственной близости друг от друга более долгое время, чем при столкновениях внутри газа, хемисорбция обычно более эффективно влияет на скорость реакций, что связано с изменением химической структуры адсорбированной молекулы. Для некоторых хемисорбционных процессов разумно предположить, что наличие химической связи приводит к появлению по крайней мере мономолекулярного слоя, адсорбированного на поверхности. Приведенный ниже анализ скорости адсорбции для этих процессов был впервые выполнен Лэнгмюром. [c.513]

Теплота адсорбции является нторой важнейшей количественной характеристикой адсорбционгюй системы, определяющей механизм адсорбционного процесса. При физической адсорбции ее теплота близка по величине к теплоте конденсации, при кемосорбции - - к теплоте химической реакции. Энергия адсорбции зависит как от природы и строения молекул адсорбата, так и огТ1рироды и структуры поверхности адсорбента. [c.130]

ТСХ на обычных "нормальных" фазах, таких как оксид алюминия и силикагель (фазы для адсорбционной жидкостной хроматографии), применяется для решения многих аналитических задач, что обусловлено простотой этого метода. (По традиции хроматографический процесс на таких пщрофильных фазах называют жидкостной адсорбционной хроматографией. Однако, по мнению автора, было бы не совсем правильным ограничивать ЖАХ этими фазами, поскольку хроматография на привитых фазах также является адсорбционным процессом, хотя механизмы протекающих процессов могут, в некоторой степени, соответствовать процессам, присущим распределительной хроматографии.) Поэтому, несмотря на внедрение в хроматографическую практику ТСХ с обращенными фазами, метод не потерял своего значения сегодня. [c.395]

Аналогичный адсорбционно-химический механизм, связанны с изменением электродного потенциала, наблюдается и при взаи модействии анионов растворителя с минералами. Автор полагает что многие из таких процессов"растворения — электрокаталитиче ские. [c.78]

Принцип действия. Присадки смазочного типа образуют на поверхности трущихся деталей прочные Ш1ен-ки, способные снижать силу трения, уменьшать износ и предотвращать задир. Механизм взаимодействия присадок с фрикционными поверхностями зависит в общем случае от режима трения и химической природы присадок. При гидродинамическом (жидкостном) режиме трения присадка удерживается на 1юверхности металла хемосорбционными силами. В более жестком смешанном или граничном режиме трения вследствие повышения температуры равновесие адсорбционного процесса смещается в сторону десорбции. Вместе с тем в этих условиях иолучают развитие трибохимические реакции, в результате которых становится возможным окислительно-восстановительное взаимодействие металла присадки с поверхностью трения и выделение на поверхности свободного металла присадки. Одновременно органическая часть молекулы присадки в зоне контакта микронеровностей подвергается термической, термоокислительной и механо-химической деструкции, вследствие чего возникают нестабильные молекулы и активные частицы (радикалы, ионы, ион-радикалы). Взаимодействие активных частиц с окружающими молекулами и металлическими поверхностями приводит к формированию на поверхности трения тончайших ме-таллорганических полимерных пленок, химически связанных с поверхностью. [c.962]

Результаты адсорбционных изменений позволили также сделать ряд существенных заключений о характере связывания полимерных молекул поверхностью адсорбента и их расположения на ней, а следовательно, и о структуре адсорбционного слоя. Теоретическое описание адсорбции в рамках конформационной статистики полимеров позволило в определенных пределах предсказать поведение полимерной молекулы в условиях адсорбционного взаимодействия с твердой поверхностью. Сложившиеся представления о механизме адсорбционных процессов имеют существенное значение для реи1ения общих проблем поверхностных явлений в полимерах, в которых адсорбция играет доминирующую роль. [c.183]

Проблема адсорбции электролитов во многих случаях была [признана трудно интерпретируемой, особенно когда явление адсорбции зависело от характера адсорбата или адсорбента. Шилов и сотрудники [46, 47] сравнивали процесс адсорбции электролитов на активном угле с химической реакцией, тогда как Фрумкин [14] рассматривал адсорбцию на активном угле, как явление электрохимического характера. Согласно данным Шилова и сотрудников [46, 47], механизм адсорбционного процесса при применении контактированного с воздухом угля в качестве адсорбента и электролита как адсорбата можно описать следующим образом. Поверхность угля, не содержайщая газа и активированная при умеренной температуре (550°), после того как была подвергнута в течение короткого времени действию воздуха превращалась в два основных окисла углерода А и В и в кислый окисел С. Углерод окисляется кислородом [c.102]

Фрумкин (14) интерпретировал механизм адсорбционных процессов на активном угле, рассматривая его как газовый электрод, который отдает ионы в раствор, заряжается сам и притягивает ионы противоположного знака. Окисленный уголь также образует гидроксильные ионы из адсорбированного кислорода, который переходит в раствор, оставляя положительный заряд на поверхности угля. В кислом растворе ионы ОН соединяются с ионами Н" " раствора, между тем как положительно заряженная поверхность притягивает анионы раствора поэтому кислота адсорбируется из раствора. При адсорбции из нейтрального раствора анионы раствора замещаются 0Н ионами, делая его щелочным. Адсорбция из щелочного раствора окисленным углем чрезвычайно мала адсорбируется щелочь, но не кислота. Когда окисленный уголь нагревают некоторое время в атмосфере водорода, то происходит обмен, уголь отдает Н" ионы в раствор за счет адсорбированного водорода, но сам задерживает отрицательный заряд, который притягивает положительные ионы из раствора, при условии, что раствор электролита не содержит воздуха. Схематически Фрумкин выразил механизм адсорбции кислот и щелочей следуюгцим образом [c.104]

Объяснение механизма адсорбционного катализа более затруднительно, чем объяснение адсорбционных процессов. Обыкновенная адсорбция и каталитическая адсорбция не похожи по своим функциям. Каталитическая адсорб- ция не может быть сведена только к увеличению концентрации на поверхности, так как предполагается, что каталитические реакции происходят в адсорбционных слоях сравнительно высокой концентрации [55]. Каталитическое действие одного и того же адсорбента не всегда направлено в одну сторону. Кройт т ван-Дуин [52] обратили внимание на то, что оль замедлял омыление этил-ацетата и [натриевой соли р-сульфокислоты метилбензоата, между тем как он ускорял дебромирование а- и З-дибромпропионовой кислоты при применении ЙОДИСТОГО калия. [c.112]

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]