Адсорбция из газовой фазы

Опубликована удобная и относительно точная экспериментальная методика определения равновесных данных для адсорбции из газовой фазы [19], На дно склянки высотой от 40 до 100 мм, вес которой известен, помещается определенная навеска адсорбента. Жидкая смесь известного состава взвешивается в сосуде высотой от 25 до 40 мм. Этот сосуд (открытый) подвешивается на проволочной петле за крючок, прикрепленный к внутренней стороне пробки большей склянки. Притертая пробка большей склянки смазывается не растворимой в углеводородах смазкой, и вся система доводится в течение 4—6 недель до равновесия в термостатируемой комнате. Затем определяются вес и состав оставшейся жидкости, Поровые объемы можно определить в том же приборе, наливая в подвешенный сосуд индивидуальную жидкость, например бензол или толуол. [c.140]

Для введения металла в гранулы цеолита используют методы ионного обмена, пропитки, соосаждения, адсорбции из газовой фазы, а также внесение соединений в процессе синтеза цеолитов и др. [c.62]

Г достигает предела. Уравнение адсорбции можно записать в общем виде для адсорбции из газовой фазы /(Г, Р, Т) = О и для адсорбции из растворов /(Г, с, Т) =0. Обычно уравнения адсорбции записываются при постоянстве одной из переменных. Так, при постоянной температуре уравнение адсорбции называется изотермой адсорбции f (Г, Р) = О или Г = [c.640]

Адсорбция сопровождается выделением теплоты. Теплота адсорбции из газовой фазы — величина примерно того же порядка, что и теплота конденсации, и ориентировочно составляет (в килоджоулях на 1 кг поглощенного газа [123]) для углекислоты 710, метана П80, этана и этилена 590, пропана 460, газового бензина (М 80) 630, водяного пара при +.10° С 2320, то же при + 40°С 2170. [c.402]

Адсорбция из газовой фазы на поверхности и образование тонких слоев ПУ столбчатой микроструктуры [c.446]

Для адсорбции из газовой фазы в уравнении (1.3) концентрацию адсорбированного вещества надо заменить его парциальным давлением [c.8]

Адсорбционные свойства угля. 1. Адсорбция из газовой фазы (опыт проводите в вытяжном шкафу). В пробирку с оксидом азота (IV) или парами брома (под наблюдением [c.203]

Адсорбция из газовой фазы [c.203]

Г достигает предела. Уравнение адсорбции можно записать в общем виде для адсорбции из газовой фазы /(Г, Р, Г) = О и для адсорбции из растворов /(Г, с, Т) = 0. Обычно уравнения адсорбции записываются при постоянстве одной из переменных. Так, при постоянной температуре уравнение адсорб-0 2 0, 0,6 0,8 1,0 д г ции называется изотермой ад- сорбции (Г, Р) = О или Г = Рис. 201. Зависимость теплоты ад- = I P), Г =/(с). сорбции водорода на пленках желе- Уравнение Лэнгмюра (227.6) [c.640]

Твердые адсорбенты. Твердые материалы, используемые для адсорбции из газовой фазы и растворов, обладают высокой удельной поверхностью. В большей их части содержится огромное число пустот, объем которых во много раз меньше объема частиц твердого вещества. Именно пустоты, называемые порами, обеспечивают характерные свойства твердых адсорбентов. Пространство твердой фазы, в котором содержатся поры, называется матрицей или скелетом. Поры могут сообщаться или с другими порами и внешней средой, или только с внешней средой, или вообще не сообщаться ни с другими порами, ни с внешней средой. Соответственно они называются сквозными, тупиковыми и замкнутыми. Пространство открытых пор (сквозных и тупиковых) называется активным. В нем протекают сорбционные процессы. В зависимости от характера формирования пор в материале различают первичную и вторичную пористую структуру. Первичная пористая структура образуется в результате сцепления частиц друг с другом. В этом случае норовое пространство представляет собой объем между первичными частицами. К системам с первичной пористостью относятся спекшиеся частицы стекла, керамики, плотные осадки на фильтрах и др. Вторич- [c.67]

Из этого неполного перечня видно, как важны исследования химии поверхности неорганических и органических твердых тел и их межмолекулярного взаимодействия с компонентами различных сред. Эти исследования требуют объединения методов неорганического и органического синтеза с самыми современными физическими методами изучения структуры поверхности твердого тела и строения молекул. В кратком курсе лекций невозможно осветить все научные и прикладные аспекты химии поверхности твердых тел, ее модифицирования и влияния на межмолекулярные и химические взаимодействия с различными средами. В пособии рассмотрена хими/ поверхности адсорбентов, применяемых в газовой и молекулярной жидкостной хроматографии, и, соответственно, адсорбция из газовой фазы и жидких растворов при малых концентрациях, лежащая в основе селективности этих видов хроматографии. Эти проблемы исследованы как на макроскопическом уровне с использованием термодинамических характеристик адсорбции, так и на микроскопическом (молекулярном) уровне с привлечением молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

Органические полимеры, не имеющие пористости и внутренней поверхности, доступной для адсорбции из газовой фазы, нельзя использовать для поглощения вредных газов и в газовой хроматографии. Чтобы устранить эти недостатки, были созданы органические пористые адсорбенты с более жестким скелетом и достаточно крупными порами, в которые могут проникать молекулы из газовой фазы. Жесткость сополимера весьма существенна, так как позволяет органическому адсорбенту сохранять пористость в широком интервале температур и снижает растворение в нем молекул, родственных по химической природе звеньям, образующим скелет этих адсорбентов. Для придания жесткости используют реакции сополимеризации со сшивающим мономером. Чтобы увеличить объем и размеры пор, реакцию сополимеризации проводят в присутствии инертного растворителя (порообразователя), растворяющего мономеры, но не растворяющего сополимер. Регулируя количество сшивающего мономера и инертного растворителя, можно получать различные по жесткости и пористости адсорбенты с близ-кой к силикагелю глобулярной структурой скелета (см. рис. 3.3). Поры в этом случае представляют собой зазоры- между глобулами. Эти первичные глобулы химически соединяются друг с другом во вторичные частицы — пористые зерна. При эмульсионной полимеризации получаются сферические зерна. Удельная поверхность пористых сополимеров этого типа порядка 1—10 При избытке сшивающего мономера последний сам образует полимер, ухудшающий свойства пористого сополимера. [c.112]

Общим условием равновесия компонента i в адсорбированном состоянии и находящегося в объеме раствора вдали от поверхности является, как и при адсорбции из газовой фазы [см. уравнение (7.8)], равенство химических потенциалов для каждого компонента раствора [c.251]

Если же при насыщении объемного раствора происходит не расслаивание на две жидкости, а выделение кристаллов, роста адсорбции при приближении к насыщению не происходит. На рис. 14.12 представлены изотермы адсорбции нафталина из растворов в н-гептане на силикагеле, измеренные вплоть до выпадения кристаллов нафталина. Растворимость нафталина растет с ростом температуры, поэтому при 20° С можно получить более высокие значения адсорбции, чем при —20°С, за счет возможности достичь значительно более высоких концентраций нафталина. В той же области концентраций, в которой при этих температурах в объеме существует гомогенный раствор нафталина в н-гептане, рост температуры уменьшает адсорбцию при данной концентрации (как и адсорбцию из газовой фазы, см. рис. 8.1). [c.262]

Количественно процесс адсорбции из газовой фазы и из растворов хорошо описывается эмпирическим уравнением Фрейндлиха [c.217]

В соответствии с учебными планами МГУ раздел адсорбции из газовой фазы подробно излагается в кн. Герасимова Я. И. и др. Физическая химия. М., 1969. В данном учебнике эта группа вопросов затрагивается в основном для сопоставления с адсорбцией из жидкой фазы. [c.51]

Исследовали равновесие в системе графит с различной степенью совершенства кристаллической решетки — примеси металлов (железо, медь, марганец и магний) в газовой фазе. Углеродные материалы насыщали примесями методом адсорбции из газовой фазы в одинаковых условиях (при постоянных р, Т и т). [c.229]

Применение радиоизотопов позволяет исследовать участки адсорбционной кривой, соответствующие весьма малым давлениям (адсорбция из газовой фазы) либо весьма малым концентрациям (адсорбция из раствора) адсорбируемого вещества. В случае радиоизотопов, имеющих достаточно жесткое излучение и высокую удельную активность, можно фиксировать величины адсорбции до атомов/см , что соответствует поверхностной концентрации адсорбированного вещества 10 —10 ° г/см . [c.183]

Методы нанесения активных компонентов. Для введения в полости или нанесения на поверхность кристаллов цеолитов каталитически активных компонентов используют методы ионного обмена, пропитки, соосаждения, адсорбции из газовой фазы, внесения соединений в процессе синтеза (кристаллизации) цеолитов, адсорбцию паров металлов и др. [159]. [c.173]

Характеристика адсорбционных свойств активных углей для адсорбции из газовой фазы [c.645]

С помощью различных моделей был получен ряд приближенных уравнений изотерм как для мономолекулярной, так и для полимолекулярной адсорбции из газовой фазы па однородной поверхности. При этом использовались как модели локализованной адсорбции, так и модели подвижного адсорбционного слоя [1—30]. Среди них рассматривались модели, учитывающие различные взаимодействия адсорбат — адсорбат, в частности ассоциацию молекул адсорбата. Взаимодействие адсорбат — адсорбат характеризовалось обычно одной или несколькими константами, которые находились из опытных данных. Применение этих приближенных уравнений для обработки экспериментальных изотерм адсорбции позволяет, во-нервых, определять константы Генри и, во-вторых, описывать отклонения изотерм адсорбции от уравнения Генри не только при малых заполнениях, но в благоприятных случаях и во всей области преимущественного заполнения первого слоя до перехода к преимущественно полимолекулярной адсорбции. Это же можно сделать и для зависимостей от заполнения поверхности теплот адсорбции [16, 18, 20, 27—30] и теплоемкостей адсорбционных систем [17-19, 27-30]. [c.153]

В самом деле, почти в любой статье, любом учебнике, любой монографии по теории адсорбции без какого-либо логического анализа физического смысла этого понятия вводится в качестве важнейшего параметра, определяюш его адсорбционное равновесие, поверхность адсорбента и постулируется, что при адсорбции из газовой фазы все явления локализуются в весьма тонком поверхностном слое , а основная масса адсорбента не претерпевает при этом никаких изменений. На термодинамическом языке это означает, что химический потенциал адсорбента считается постоянным вдоль изотермы адсорбции. Крайне редко учитывается кривизна поверхности при этом всегда оговаривается, что радиус кривизны считается очень большим по сравнению с размерами молекул. [c.231]

Аппараты с движущимся зернистым адсорбентом. Эти аппараты можно подразделить на аппараты типа полых колонн и аппараты с механическими транспортными приспособлениями. Первые применяют преимущественно для адсорбции из газовой фазы, вторые — из жидкой. Адсорбер первого типа показан на рис. 15.11. Он представляет собой колонну, в которую встроены холодильник 1, подогреватель 7 и распределительные тарелки 2. [c.379]

Ниже дан несколько видоизмененный вывод Фаулера и Гуггенгейма [6]. Предполагается, что при адсорбции из газовой фазы сумма по состояниям и потенциальная энергия молекул меняются (разд. ХП1-4А) и что адсорбированные молекулы утрачивают способность к нормальному поступательному движению и локализуются на центрах адсорбции, не взаимодействуя с соседними адсорбированными молекулами. Энергия взаимодействия адсорбированных молекул характеризуется теплотой адсорбции Q. [c.441]

Важной экспериментально измеряемой величиной является теплота адсорбции. Непосредственно теплоту, выделяющуюся при приведении паров адсорбата в контакт с образцом, можно измерить с помощью калориметра, описанного Биби и др. [28]. Другой метод определения теплоты адсорбции предусматривает измерение теплоты смачивания в жидком адсорбате адсорбента, содержащего различные количества предварительно адсорбированного пара. Разность между теплотами смачивания при различных степенях заполнения поверхности непосредственно связана с интегральной теплотой адсорбции (см. гл. VII, разд. VII-ЗБ). Пример современного калориметра дан на рис. XIV-6 [29] (см. также [30]). В качестве чувствительного датчика температуры можно использовать кварцевый пьезоэлемент [31]. Наконец, адсорбцию из газовой фазы, как и адсорбцию из растворов, можно измерять хроматографическим методом [16]. [c.450]

В последнее время для окислительных процессов используют новые катализаторы-на основе цеолитов [63, 64]. Для введения металлов в цеолиты существуют различные способы пропитка, адсорбция из газовой фазы, ионный обмен и др. При этом состояние металлов в цеолитах в зависимости от способа введения различно в одних случаях цеолит служит только носителем, а в других-металл замещает ион водорода гидроксильных групп цеолитов и таким образом входит в его структуру. После введения металлов в цеолиты системы подвергают восстановлению водородом, и из различных металлсодержащих соединений образуются частицы металла. На практике обьино стремятся получить цеолитные катализаторы с небольшим количеством благородного металла это достигается методом ионного обмена, но распределение металла в цеолите получается неравномерным. Особенно это заметно для гранулированных цеолитов. [c.69]

Применение раствора всегда означает присутствие двух компонентов — растворенного вещества и растворителя. Определение удельной поверхности по адсорбции из раствора требует, чтобы преимущественно адсорбировалось растворенное вещество и чтобы, как и в случае адсорбции из газовой фазы, была известна эффективная площадка адсорбированных частиц. В растворе можно исследовать и физическую адсорбцию, и хемосорбцию. [c.357]

Методы адсорбции из растворов аналогично методам адсорбции из газовой фазы основаны на экспериментальном построении изотерм — зависимостей количества адсорбированного вещества от его концентрации в растворе и нахождении величины адсорбции, соответствующей емкости монослоя. Для расчетов величины повер.хиости навески катализатора используют приводившуюся ранее формулу [c.87]

В пpo тeйuJeм случае адсорбции из газовой фазы система состоит из адсорбента и газа-адсорбата. Для этой системы число компонентов равно 2, а число фаз составляет 2 и в соответствии с правилом фаз Гиббса (П. 28) число степеней свободы также равно [c.33]

При изучении адсорбции из газовой фазы широко используется метод инфракрасной спектроскопии, который позволяет установить распределение электронной плотности в адсорбированных молекулах и определить характер связи адсорбат — адсорбент. Применению этого метода для изучения адсорбции органических веществ на электродах препятствует сильное поглощение инфракрасных лучей в растворе электролита. Тем не менее в самое последнее время появились указания на возможность использования метода инфракрасной спектроскопии и в электрохимических системах (А. Бьюик). С этой целью применяются особые ячейки, в которых ИК-излучение проходит по кварцевым световодам, прижатым к поверхности электрода. Между концом световода и электродом остается очень тонкий слой раствора, в результате чего удается резко снизить эффект поглощения инфракрасного излучения раствором электролита и зарегистрировать ИК-спектры поглощения адсорбционного слоя. В частности, удается проследить, как изменяется характер связей между атомами в хемосор-бированной на платиновом электроде органической частице, и сделать вывод о ее химической структуре. [c.35]

Многолетний опыт автора привел к заключению о целесообразности двухступенчатой компоновки содержания курса. Вначале читатель знакомится с самими объектами исследования — адсорбентами с разной структурой и химией поверхности, а также с качественными представлениями о межмолекулярных взаимодействиях и о их связи со строением адсорбирующихся молекул и адсорбентов. Это предварительное ознакомление производится. в основном на примере более простого случая адсорбции из газовой фазы и газоадсорбционной хроматографии. После этого делается переход к количественному рассмотрению этих вопросов. Однако количественные расчеты к настоящему времени можно сделать только для адсорбции газов на наиболее однородных адсорбентах. Более сложный случай адсорбции из растворов рассматривается на основе качественных представлений, поскольку теория адсорбции из растворов с количественным учетом межмолекулярных взаимодействий еще не разработана. В соответствии с этим курс лекций разделен на три части. [c.3]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздала фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные за/кономерности адсорбционных явлений обнаруживают значительную специфичность по отношению к природе и фазовому состоянию контактирующих фаз и строению адсорбирующихся молекул. В данной главе после краткого рассмотрения термодинамики адсорбционных явлений подробно анализируются условия возникновения и строение адсорбционных слоев на границе раздела жидкость — газ описание закономерностей адсорбции на границах раздела между конденсированными фазами будет дано в гл. 1П. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело — газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отношении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционных слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной средой. В соответствии с учебными планами МГУ раздел адсорбции из газовой фазы подробно излагается в курсе физической химии в данном учебнике мы не останавливаемся на этой группе вопросов, касаясь их лишь в необходимых случаях, в основном для сопоставления с адсорбцией из жидкой фазы [c.43]

Примеси в предварительно очищенные углеродные материалы вводили методом их адсорбции из газовой фазы. Концентрацию примесей определяли с помощью спектрального анализа. Сущность метода введения примесей из газовой фазы сводится к использованию ячейки типа Кнудсена, в которой создается определенный градиент температуры между исследуемыми объектами графита и [c.140]

АдсОрбадя Характеризуется зависимостью количества адсорбированного на поверхности вещества от равновесного давления р (адсорбция из газовой фазы) или концентрации с (адсорбция из раствора) при постоянной температуре. Графики Г = f(p) или Г = f (с) называются изотермами адсорбции. Изотермы адсорбции по виду близки к параболе, поэтому для аналитического выражения адсорбции Пользуются уравнением Бедекера— Фрейндлиха , , [c.25]

II. Когда слой сорбента предварительно насыщен молекулами растворителя (за счет адсорбции из газовой фазы), значения (Кг)цабл оказываются сниженными пропорционально количеству насытившего пластину растворителя (такое утверждение правомерно только для случая использования однокомпонентных подвижных фаз). Более подробная информация о причинах такого важного воздействия приведена в разд. VI. Забегая вперед, мы рассмотрим лишь наиболее важные обстоятельства. [c.160]

Иначе выглядят соотношения при адсорбции из газовой фазы. Для этих опытов использовалось зажимное приспособление, с помош,ью которого можно было с одной стороны продавливать водород через поры электрода. В этом случае водород поглощался вновь лишь тогда, когда электрод имел еще относительно высокое содержание его, что соответствует результатам опытов с порошком Ренея. [c.208]

Большая часть количественной информации о потенциале сил межмолекулярного взаимодействия получена путем анализа макроскопических данных. Для определения потенциала межмолекулярных сил практически пригодны только те зависящие от этих сил макроскопические свойства, которые удовлетворяют следуюш им требованиям 1) существует строгая статистикомеханическая теория, связывающая межмолекулярные силы и макроскопические свойства 2) связь между макроскопическими свойствами и потенциалом межмолекулярных сил не слишком сложна 3) макроскопические свойства измеряются с достаточной точностью [1]. Этим требованиям удовлетворяют опытные данные по адсорбции из газовой фазы на адсорбентах с однородной поверхностью при низких ее заполнениях. Поэтому для определения Ф, в принципе, могут быть использованы макроскопические свойства адсорбционных систем. [c.242]

В работе Крылова и Фокиной [202—204] была изучена адсорбция из газовой фазы слабого основания — пиридина — для определения числа кислотных центров и адсорбция слабой кислоты — фенола — для определения числа основных центров. При низких температурах (20° С) на большинстве катализаторов количество адсорбированных фенола и пиридина одинаково и составляет 4—7 мкмолъ1м , т. е. почти вся поверхность заполнена. Отсюда был сделан вывод, что большая часть адсорбированных пиридина и фенола связана водородной связь, например. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология