Центры сорбции

Природа центров сорбции может быть различной. Полимерные полярные группы, взаимодействующие с добавкой (например, из-за образования водород- [c.110]

В таблице 1 приведены параметры сорбции фенолов торфом и биомассой. Видно, что выше всего концентрация центров сорбции (а/Ь) наблюдается для биомассы, а самая низкая для торфа, 8 - сорбционная емкость сорбента, С - равновесная концентрация фенолов в растворе. Фенолы сорбируются тем лучше, чем выше константа сорбционного равновесия К. Как видно из таблицы лучшие результаты достигаются при сорбции фенолов биомассой. Полученные результаты свидетельствуют о том, что торф и бактериальная масса клеток - отход производства ферментного препарата мегатерии - обладают способностью извлекать из водных растворов фенолы и тяжелые металлы. Такие биосорбенты могут быть достаточно эффективны, селективны и относительно дешевы. [c.47]

Дипольные моменты функциональных групп торфа примерно равны, а в некоторых случаях превышают дипольный момент молекул воды в свободном состоянии [208]. Именно функциональные группы органического вещества торфа, обеспечивающие реализацию водородных связей, являются первичными центрами сорбции молекул воды. В дальнейшем первично сорбированные молекулы воды становятся вторичными центрами сорбции. [c.65]

ОТ центров сорбции на торфе, обмениваться, совершать поворот во внешнем электрическом поле. В целом же подвижность связанной воды в торфяных системах однозначно определяется энергией ее связи с материалом [217, 218]. [c.68]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной е7 а, — образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции ао обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е", обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента — карбоксильных (СООН), гидроксильных (ОН) и других полярных групп. При этом предполагалась возможность эстафетного механизма переноса протона вдоль цепочек, что обусловливает значительное возрастание е и е". Наличие протонной проводимости и протонной поляризации позволяет объяснить не только большие величины с1г /<1а, но и частотную зависимость критической гидратации Со, обнаруженную для ряда сорбентов [646, 648]. Здесь необходимо отметить, что при измерении диэлектрических характеристик применяются слабые электрические поля, которые не могут повлиять на про- [c.245]

Ассоциативные явления происходят и в газах при их рассмотрении с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов и сил взаимодействия между молекулами, Наиболее ярко подобные явления выражены в газовых смесях при конденсации компонентов смеси или дальнейшем образовании в ней твердой фазы, происходящих в присутствии неконденсирующихся газов. При этом на процесс фазовых превращений дополнительно накладывается взаимодействие между молекулами пара и газа, приводящее к ассоциации, которая происходит тем интенсивнее, чем меньше кинетическая энергия сталкивающихся молекул, В этих условиях образование твердой фазы при конденсации приводит к тому, что отраженные от холодной поверхности молекулы газа сами выступают в виде ядер — центров сорбции и конденсации паров, а также переносчиками пара к поверхности, за счет чего процесс в определенных термобарических условиях может значительно интенсифицироваться, [c.100]

Э. Гриффин, 1916), но и сейчас не потеряла своего значения и стала наиболее широко распространенным способом получения иммобилизованных ферментов в промышленности. В литературе описано получение адсорбционным способом более 70 иммобилизованных ферментов с использованием главным образом таких носителей, как кремнезем, активированный уголь, графитов сажа, различные глины, пористое стекло, полисахариды, синтетические полимеры, оксиды алюминия, титана и других металлов. Последние применяются наиболее часто. Эффективность адсорбции молекулы белка на носителе определяется удельной поверхностью (плотностью центров сорбции) и пористостью носителя. Процесс адсорбции ферментов на нерастворимых носителях отличается крайней простотой и достигается при контакте водного раствора фермента с носителем (статистическим способом, при перемешивании, динамическим способом с использованием колонок). С этой целью раствор фермента смешивают со свежим осадком, например, гидроксида титана, и высушивают в мягких условиях. Активность фермента при таком варианте иммобилизации сохраняется практически на 100%, а удельная концентрация белка достигает 64 мг на 1 г носителя. [c.88]

Необходимым условием для связывания сорбата является доступность потенциального центра сорбции, которая зависит не только от морфологии пор н топографии поверхности, но и от размера молекул сорбата, элюента. [c.385]

Большое число гидрофильных центров в торфе обусловливает то, что количество физико-химически связанной воды в нем может достигать 0,6 кг/кг и более. В это количество входит не только вода ближайшего окружения центров сорбции, а нескольких слоев. Естественно, суммарная энергия взаимодействия физико-химически связанной воды С торфом будет зависеть от толщины гидратирующего слоя, как это имеет место и для других материалов, в частности, глинистых [4]. Очевидно, что наиболее энергетически связанной будет влага при условии, что одна молекула ее будет приходиться на один или несколько центров сорбции, т. е. вода мономолекулярной сорбции ( У ). Более того, [c.48]

Условно все сорбенты можно разделить на три класса. Так, имеются непористые материалы (стекло, кварц и др.), не проницаемые для сорбированных молекул. В этих материалах молекулы находятся в тесном контакте их молекулярные поля сливаются, поэтому любая поверхность, конгруэнтная поверхности адсорбента, будет иметь одинаковый адсорбционный потенциал, снижающийся по мере увеличения расстояния между ними. Предполагается, что поверхностный слой не имеет специфических центров сорбции, хотя это предположение в реальных телах редко выполняется. К таким сорбентам применимы теории Ленгмюра и БЭТ. На поверхности этих сорбентов образуются слои адсорбированной воды с особыми свойствами [81. Возможна упорядоченность их структуры. Следует также учитывать то обстоятельство, что структура воды подобна структуре кварца. Структура воды стабилизируется молекулярным полем сорбента. Так как все сорбированное вещество локализовано в тонком слое на поверхности адсорбента, то можно четко выделить фазу адсорбированного вещества. [c.66]

В торфе механизм поляризации и электропроводности более сложный, чем в крахмале, из-за наличия поглощенных катионов натрия, кальция, алюминия и др. Ионы являются центрами сорбции молекул воды [22]. По мере сорбции молекул воды возрастает вероятность диссоциации функциональных групп. Связанные с ними катионы приобретают подвижность и мигрируют по направлению электрического поля. Но наиболее существенна роль катионов как пептизаторов или коагуляторов [44]. [c.73]

В минеральных пористых сорбентах (цеолитах, глинах и др.) влияние молекулярных сил на структуру воды более заметное. Однако основную роль играют специфические центры сорбции — ионы, связь с которыми молекул воды выше, чем между собой. По этой причине можно ожидать существенное отличие структуры ассоциатов воды внутри пор от структуры льда и, как следствие, некоторое увеличение плотности сорбированной воды по отношению к объемной. [c.79]

В дальнейшем этими же авторами [30] исследовалась хемосорбция 7п/ акс-бутена-2 на окиси алюминия. Энергия активации десорбции бутена составляла для двух различных центров сорбции [c.127]

Формула (4.7) эквивалентна изотерме лэнгмюровского типа (4.4), если считать, что а = у и Ь = у К . Она выполняется в случае сорбции различных химикатов-добавок, включая антиоксиданты в полиолефинах. Концентрация центров сорбции, [2], зависит от типа добавки и использованного полимера и в большинстве случаев остается постоянной в широком диапазоне температур — от твердого полимера до полимерного расплава [6,7, 9,11-13], тем самым демонстрируя существование стабильной неупорядоченности. [c.111]

Полимеры обычно содержат много сосуществующих химикатов-добавок. Наличие в полимере центров, способных сорбировать две добавки (скажем, А и В) должно приводить к уменьшению концентрации одного соединения в присутствии другого вследствие конкуренции центров сорбции. Формально это можно представить следующим образом [c.112]

ХОДЫ в полимере (например, около его температуры плавления) и растворенные химикаты-добавки. Другой причиной является существование стабильных центров сорбции, концентрация которых в полимере не зависит от температуры. [c.115]

Уменьшение растворимости одного соединения в присутствии другого соединения из-за конкуренции за центры сорбции уже упоминалось выше. В некоторых случаях ситуация может быть более сложной. Влияние введенного в расплав [c.120]

Для растворения добавки центры сорбции должны иметь избыточный объем, достаточно большой, чтобы расположить молекулу добавки. Если этот объем меньше, чем необходимо для сорбции, то растворение добавки сможет произойти только тогда, когда перестройка этого центра вызовет изменение структуры полимера. Процесс перестройки центров с последующим набуханием полимера можно представить уравнением [c.123]

Увеличить фильтрационный перенос воды в торфе можно при использовании растворов адипатов (АПАВ, отход производства капролактама). При переходе от фильтрации воды к фильтрации 1%-го раствора адипатов значение Кф увеличивается примерно в 2 раза (рис. 4.6). Однако с ростом концентрации фильтруемого раствора ПАВ отмеченный эффект снижается. Размеры молекул активного вещества адипатов значительно меньшие, чем у молекул сульфонола. Взаимодействие их с торфом возможно, по-видимому, в основном через поливалентные катионы. Происходящая при этом экранизация активных центров сорбции на торфе способствует уменьшению коли- [c.73]

Образуют зародыши дисперсной фазы в виде активных центров сорбции — десорбции - Повышение свободной энергии системы с возникновением условий для зарождения и роста устойчивых элементов новой стабильной фазы. - Перерастание структурных элементов дисперсной системы Ингибиторы парафи ноотложе-ния, уводнители в процессе азеотропной перегонки [c.250]

Асимметричные пики могут возникать также из-за энергетической неэквивалентности центров сорбции. В ГЖХ такая неоднородность имеет место по следующим причинам. В качестве носителей НФ применяются вещества, изготовленные на основе кизельгура (в основном 51 02) или огнеупорного кирпича (5102 + А10з- - [c.359]

В этом виде хроматографии неподвижная фаза представлена твердой покерхиостыо снаружи и внутри гранул сорбента — в их порах. Для пористых сорбентов, как п в случае гидрофобной хро-матографпи, имеет место эффект гель-фпльтрации, поскольку жидкость внутри пор неподвижна, но по сравнению с адсорбцией этот эффект невелик и мы его опять учитывать не будем. На поверхности сорбента, вообще говоря, могут сорбироваться не только молекулы фракционируемого вещества, но н молекулы элюеита, которые могут даже конкурировать с веществом за одни и те же участки поверхности. Однако обычно молекулы вещества обладают намного большим сродством к сорбенту, чем элюент, и такая конкуренция играет второстепенную роль. Равновесное распределение вещества между неподвижной и подвижной фазами определяется процессами его сорбции и десорб]щи на поверхности сорбента, которые в немалой степени зависят от природы элюента, но не столько в плане конкуренции за центры сорбции на поверхности, сколько в том смысле, что от характера элюента зависит растворимость вещества в жидкости подвижной фазы. [c.221]

Характер и степень связывания молекул вещества сорбентом сильно зависят от взаимодействия вещества с элюентом. В этом взаимодействии участвуют те же силы динольного и дисперсионного характера, а также водородные связи и электростатические силы. Совокупность всех взаимодействий обусловливает степень растворимости вещества в элюенте. Склонность к адсорбции и растворимость вещества выступают как конкурирующие характеристики, соотношением которых можно управлять путем изменения состава элюента. Изменение силы и характера адсорбции вещества при этом может происходить как за счет изменения физических параметров его молекул (заряда, конформации), так и за счет изменения эффективности конкуренции молекул элюента за центры сорбции, а также в результате того, что под действием элюента могут изменяться и сорбционные свойства самого сорбента. Особо надо отметить воздействие на фактор стерического соответствия молекул вещества и сорбента, т. е. возможности совпадения расстояний между способными взаимодействовать атомами и химическими группами на поверхностях обоих партнеров, когда контакт между ними оказывается неодноточечным. Этот фактор может придавать адсорбционной хроматографии особенно высокую степень избирательности. [c.222]

С термодинамической точки зрения термин дырки- означает вероятность образования центров сорбции для молекул пенетран-та или диффузных каналов в полимере, через которые пенетрант может переходить из одного места в другое. [c.228]

Вследствие доступности и важности белков сыворотки крови, особенно сывороточного альбумина, их чаше всего выбирают в качестве модели при изучении процессов связывания. Из анализа Скэтчарда известно, что связывание с белками является многоступенчатым равновесием, т. е. включает ряд центров связывания, у которых сродство к лиганду может быть различным. Вполне возможно, что суммарный результат и общая константа связывания могут оказаться различными для двух энантиомеров. Более того, исходя из часто демонстрируемой ферментами субстратной энантиоселективности можно предположить, что у других белков также возможно наличие центров сорбции, обладающих высоким сродством и энантиомерно-дифференцирующей способностью. [c.132]

Поскольку доступная поверхность сорбента всегда ограничена, при пользовании многокомпонентными подвижными фазами различные компоненты элюента воздействуют друг на друга при конкуренции за центры сорбции в этом процессе могут наблюдаться вытеснительные эффекты (более подробно об этом будет говориться в разд. VI, В). Иначе говоря, на тип и на характеристики изотермы сорбции одиночного вещества или многокомпонентной смеси влияют такие параметры, как тип вещества, тип конкурирующих партнеров и степень относительного насыщения конкурирующими вешествами (обычно такое влияние направлено в сторону ослабления сорбции для отдельного вещества). Поскольку большинство гидрофильных адсорбентов предпочтительно улавливает полярные молекулы, в состоянии сорбционного равновесия отношение концентраций сорбированных веществ может отличаться от характерного для газовой фазы и еще бопее от характерного для имеющейся в камере жидкой фазы. Поэтому легко себе представить, насколько сложной может оказаться ситуация, когда (при конкретных условиях практической работы без контроля за состоянием среды) преобладают случаи смещения от состояния равновесия. [c.93]

Как отмечалось выше, центры сорбции влаги в торфе расположены дискретно, расстояние между ними превышает размер молекулы воды. Поверхностное натяжение воды отличается высокими значениями. Кроме того, термодинамически выгодно, чтобы функциональные группы были замкнуты, что и наблюдается при ИК-спектроскопи-ческих исследованиях [15]. Связь молекул воды с периферией торфяных частиц может быть ниже, чем на поверхности жидкости. Вследствие этих причин процесс смачивания фрезерного торфа низкой влажности протекает медленно. [c.55]

Таким образом, в набухающих сорбентах нельзя рассматривать отдельно как высокомолекулярное соединение, так и сорбируемое вещество. При сорбции происходит контракция всей системы. Как отмечалось, внутри микропор сорбируются отдельные молекулы или нх ассоциаты, состоящие из нескольких молекул воды, которые не связаны между собой. Поэтому они не образуют фазу сорбированного вещества. Понятие плотность сорбированной воды при этом теряет физический смысл. С увеличением влагосодержания, когда имеет место заполнение всех микропустот, слияние ассоциатов, можно говорить о плотности сорбированной воды и численно получить ее значение с помощью гелиевого пикнометра. По нашим данным, для исследуемых материалов при влажности более 10 % она близка к единице, т. е. плотности обычной воды. Подобный результат получен на силикагеле [29] и других материалах. Отсюда следует, что в сорбентах, в которых взаимодействие сорбат — сорбат одного порядка или выше, чем сорбат — сорбент, ассоциаты молекул воды в порах стремятся создать структуру квазильда. Это является следствием специфических взаимодействий молекул воды через водородные связи [55]. Упорядоченность структуры сорбированной воды зависит от относительного влияния молекулярных сил, а последние — от конденсированности (плотности) твердой фазы [56] вблизи ассоциата молекул НаО от распределения ( топографии ) специфических центров сорбции по- контуру поры, ее размера, температуры. Как отмечалось, упорядоченность сорбированной воды в микропорах органических материалов далека от организованной структуры льда I можно ожидать только ближний порядок вблизи центров их сорбции. [c.79]

Для упрощения будем рассматривать взаимодействие какой-либо молекулы, например молекулы бензола, с тетраэдром [А104] без переноса заряда. Такое взаимодействие определяет первоначальный акт при контакте молекулы реагента и каталитического центра — сорбцию, когда молекула углеводорода притягивается полем внешних атомов кислорода с образованием переходного комплекса без переноса заряда и возбуждения а- или я-молекулярных орбиталей [c.52]

Известно, что си щкатные адсорбенты имеют на своей порерхности гидроксильные группы —О—Н, которые являются центрами сорбции дл я многих газов. Возможно, что кванты коротковолновой радиации приводят к отрыву гидроксилов от поверхности (фотодиссоциация связи = 5 —ОН). Оставшиеся на поверхности неспаренные электроны (ненз сыщенные валентности 51 ) становятся центрами сорбции для газообразного кислорода, который способен образовывать со свободными ра дикалами перекисный радикал, в данном случае =51—О—О. Освобож денные гидроксильные группы дают в дальнейшем перекись..водорода. [c.293]

ПЭ октаметилциклотетрасилоксана (ОМТС) на растворимость ФНА в твердом ПЭ продемонстрировано на рис. 4.6 при изменении концентрации ОМТС растворимость уменьшается, а затем проходит через максимум. Содержание транс и гош конформеров в полимере изменяется, что может быть объяснено изменением расположения центров сорбции. ОМТС влияет также на расплав полимера давление пара ФНА (концентрация газа в газовой фазе над полимером) зависит от концентрации ОМТС в расплаве [14]. [c.121]