Адсорбция ионов на поверхностях вода—органические жидкости

Обмен ионами между фазами — не единственная причина возникновения двойного электрического слоя и скачка потенциалов на границе раздела фаз. Двойной электрический слой может образоваться в результате преимущественной адсорбции одного знака. Ионы противоположного знака притягиваются к поверхности электростатическими силами. Интересно, что двойной электрический слой адсорбционного происхождения может возникать на границе жидкость — воздух. Обстоятельное изучение этого явления провел А. Н. Фрумкин. Он установил анионы чаще адсорбируются на границе вода — воздух, чем катионы повышение гидратации ионов снижает их адсорбционную способность при адсорбции органических ионов выполняется правило Дюкло — Траубе. [c.82]

Приведенный выше материал рассматривался в связи с общими факторами, имеющими значение при ионообменных реакциях (физико-химические и структурные свойства адсорбента и адсорбтива). Как известно из многочисленных примеров, немалую роль в адсорбционных процессах играет растворитель, свойства которого влияют на скорость процесса и установление окончательного равновесия. До сих пор недоставало экспериментальных результатов, чтобы выяснить внутреннюю связь между физическими и химическими константами растворителя и устанавливающимся равновесным распределением. В последних работах пытались найти зависимость между адсорбированным количеством и диэлектрической постоянной растворителя , его дипольным моментом, теплотой смачивания, выделяющейся при контакте растворителя с адсорбентом, изменением поверхностного натяжения, вызванным адсорбированным веществом на поверхности раздела вода — растворитель. До недавнего времени два основных типа адсорбции — молекулярную и ионообменную — четко не разделяли. Разбросанный экспериментальный материал, приведенный в литературе (краткий обзор дан в статье Фукса Успехи хроматографических методов в органической химии ), к сожалению, недостаточно характеризует системы ни относительно адсорбента, ни относительно адсорбтива, так что часто нельзя принять правильного решения даже относительно имеющего место типа адсорбции. Вообще на основе этого ограниченного материала об обменных реакциях в неводных растворителях можно сказать, что электролиты, растворенные в жидкостях, подобных воде (спирт, ацетон), при контакте с ионитами ведут себя, как правило, так же, как в водных растворах. Но иногда последовательность расположения ионов изменяется в зависимости от прочности связи с обменником и тем са.мым вытесняющей способности иона. Еще меньше систематических исследований по обменной адсорбции в жидкостях, несходных с водой (бензол и др.). Однако интересно отметить, что незначительная добавка воды к бензолу, вызывая незначительную диссоциацию, способствует обменной адсорбции. Очевидно, также растворимость воды в соответствующем растворителе имеет значение для из- [c.352]

В стехиометрии поверхности за счет потери воды, содержащейся в виде гидроксильных групп. Эти активные поверхности в процессе адсорбции или погружения хемосорбируют воду или органические молекулы типа спиртов и аминов. Аналогичное поведение ожидается для силикагелей, окиси алюминия и алюмоси-ликатных катализаторов крекинга. Очевидно, что использование таких изменяющихся значений теплот погружения для целей систематической классификации ограничено. Тем не менее в результате подобных опытов можно получить важные данные о прочности адсорбции воды. Следует соблюдать осторожность при работе с органическими смачивающими жидкостями, ибо, как показали Шрайнер, Кембол (55) и другие, на поверхности диэлектриков или на ионных поверхностях, обезгаженных при повышенных температурах, может происходить хемосорбция. [c.321]

Исследования Д. Г. Звягинцева по адсорбции микроорганизмов на модифицированной поверхности стекла, содержащей преимущественно либо гидрофильные (NH+2, С00 , 0Н ), либо гидрофобные — (СНз) — группы, еще раз продемонстрировали роль природы поверхности адсорбента во взаимодействии мел<ду микробными клетками и твердыми материалами, а также всю сложность этого процесса [101, 103, 198]. Определенную селективность по отношению к вирусам проявляют некоторые синтетические полиэлектролиты. Например, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сшитый дивинилбензолом, способен адсорбировать из воды вирус табачной мозаики (палочки длиной 3000 А и диаметром 160 A) на 100% и вирус полиомиелита (шарообразные, диаметром 350 А с большим содержанием РНК) —на 99,99%, в то время как ионообменная смола Амбер-лайт ХЕ-119 поглощает только 97о вируса табачной мозаики. Поперечносшитый сополимер азобутилена и малеинового ангидрида РЕ 60 в виде порошка с размером частиц 100 меш адсорбирует вирусы в присутствии других микроорганизмов и органических веществ, что позволяет обходиться без дополнительного фильтрования или обработки жидкости ионообменными смолами при концентрировании вирусов и выделении их из различного рода сточных и природных вод [509, 511]. В ионообменных смолах аниониты, поверхность которых заряжена положительно, адсорбируют микроорганизмы значительно лучше, чем отрицательно заряженная поверхность катионитов. В последнем случае определенное значение имеет природа катионов, насыщающих смолу сравнительно хорошо сорбируются отдельные микроорганизмы (например. Вас. my oides, Sar ina Sp.) водородной формой смолы, хуже — катионитами, насыщенными Си +, Ее + и А1 +, и еще хуже при насыщении ионами кальция, магния и бария. Формы смолы, содержащие одновалентные катионы (К+, Na+, NH+4), практически не сорбируют [c.190]

В группе ионообменных методов реакции, идущие на поверхности твердой фазы, происходят с непосредственным участием этой твердой фазы. Наряду с этими методами имеются еще две группы методов разделения, где твердая фаза не участвует в химической реакции. Твердая фаза является здесь, главным образом, носителем, удерживающим разделяемые компоненты в определенных местах. Иногда это удерживание основано на адсорбции вещества на поверхности носителя. В других случаях более важное значение имеет тонкий слой воды (или специальной жидкости), адсорбированный на поверхности носителя этот слой реэкстра-гирует вещество из движущегося слоя органического растворителя или поглощает его из газа и т. п. Разумеется, в таких методах невозможно применение статических приемов разделения (см. выше) возможны лишь динамические методы, когда разделяемая смесь проходит через сорбент, имеющий определенную форму, например, колонки, полоски бумаги или пластинки и т. п. К таким методам относятся бумажная (распределительная) и молекулярно-адсорбционная хроматография. Для обоих методов характерно то, что они применимы для разделения ионных компонентов молекулярных соединений. Молекулярно-адсорбционная хроматография применяется почти исключительно для разделения смесей органических соединений. [c.55]

Согласно второму механизму образование двойного электрического слоя происходит в результате адсорбции. Двойной электрический слой может образоваться при избирательной адсорбции в межфазном слое ионов электролитов, не входящих в состав веществ, образующих фазы, т, е. в результате адсорбции примесей. Например, добавление в систему металл — вода раствора хлорида натрия приводит к избирательной адсорбции хлорид-анионов на поверхности металла. Появляется избыточный отрицательный заряд на поверхности металла и избыточный положительный заряд (ионы натрия) в близлежащем слое раствора, т. е. на межфазной поверхности образуется двойной электрический слой. При адсорбции в этой же системе ионогеи-ных (диссоциирующих на ионы) ПАВ на поверхности металла преимущественно адсорбируются органические ионы, противо-ионы (неорганические ионы) формируют двойной слой со стороны водной фазы, так как сильнее с ней взаимодействуют. Адсорбция ионогенного ПАВ может происходить на границе двух несмешивающихся жидкостей, например воды и бензола. Полярная группа молекулы ПАВ, обращенная к воде, диссоциирует, сообщая поверхности фазы бензола заряд, соответствующий органической части молекулы ПАВ. [c.59]