Избыток вещества на поверхности

Уравнение (11.41) называют фундаментальным адсорбционным уравнением Гиббса. Поверхностный избыток адсорбата был отнесен Гиббсом к единице поверхности в предположении, что поверхностный слой не имеет объема. Чтобы получить выражение для гиббсовской адсорбции Г,-, обозначим Л общ — общее число молей вещества I в системе, с — равновесная объемная концентрация вещества г, V — объем фазы, 5 — межфазная поверхность. Тогда величина гиббсовской адсорбции выразится следующим образом [c.36]

В строгом определении адсорбции она рассматривалась как избыток вещества вблизи поверхности по сравнению с равным объемом вдали от нее. В ряде случаев удобнее рассматривать не избыток, а все количество адсорбата вблизи поверхности. Это количество обозначают символом а и называют полным содержанием или просто адсорбцией (без прилагательного гиббсова). Так как для пористых твердых тел бывает затруднительно знать величину поверхности, то часто адсорбцию относят не к единице поверхности, а к единице массы (моль/кг или моль/г). [c.210]

При этом обычно под значением Г понимают не избыток вещества, как это следует из определения, данного выше, а непосредственно количество газа, поглощенного адсорбентом вследствие значительного превышения концентрации газа у поверхности. Это количество относится к кубическому сантиметру или грамму адсорбента. В тех случаях, когда известна поверхность адсорбента, величина Г может быть отнесена к единице поверхности. Зависимость Г С) при постоянной температуре называется изотермой, а Г = (Т) при постоянном давлении — изобарой адсорбции. [c.295]

Таким образом, величина адсорбции Гг может рассматриваться как избыток вещества в поверхностном слое, приходящийся на единицу площади поверхности раздела фаз, по сравнению с количеством этого вещества в таком же пО толщине слое объемной фазы. При резко выраженной способности вещества к адсорбции и его малой объемной концентрации имеем С2< )3>С2 и, следовательно, [c.46]

Таким образом, адсорбция Г2 может рассматриваться как избыток вещества в поверхностном слое, приходящийся на единицу площади поверхности раздела фаз, по сравнению с количеством этого вещества в таком же по толщине слое объемной фазы. При резко выраженной способности вещества к адсорбции [c.55]

Величина адсорбции Г на границе раствор — газ определяется не как количество адсорбированного вещества на единице площади поверхности, а как избыток вещества в поверхностном слое, по сравнению с количеством вещества в таком же по толщине слое объемной фазы. Между избытком адсорбированного вещества в поверхностном слое Г и концентрацией его в растворе с существует математическая зависимость, установленная Гиббсом и известная как уравнение адсорбции Гиббса [c.160]

Имеется в виду полный избыток вещества в поверхностном слое, который получается интегрированием избыточной концентрации по координате. Подробное обсуждение адсорбционного уравнения Гиббса можно найти в работах Адам Н.К., Физика и химия поверхностей, Гостехиздат, М. - Л., 1947. Дамаскин Б.Б., Петрий O.A., Введение в электрохимическую кинетику, "Высшая школа". М., 1975.-Прим. ред. [c.58]

Испарение свободных от носителя индикаторов с твердых поверхностей отличается от ооычного процесса испарения макроколичеств вещества вследствие того, что обычно количество индикатора недостаточно для полного покрытия твердой поверхности. В результате при испарении будут нарушаться связи между атомами индикатора и атомами вещества поверхности, а не между одинаковыми атомами индикатора. Поэтому летучесть индикатора зависит как от природы индикатора, так и от природы поверхности. Имеет значение также и состав окружающей атмосферы, так как под влиянием ее может произойти изменение как индикатора, так и поверхности. Даже следы загрязнений, как, например, некоторое количество кислорода в условиях вакуума, могут представлять значительный избыток по отношению к количеству индикатора и таким образом могут совершенно изменить природу соединения индикатора. Поэтому часто точно неизвестно, в виде какого соединения испаряется индикатор, и трудно объяснить полученные данные. Способ осаждения индикатора на твердой поверхности также влияет на летучесть индикатора. [c.124]

Дж. У. Гиббс установил количественное соотношение между концентрацией растворенного вещества, адсорбцией и поверхностным натяжением. Обозначая адсорбцию, т. е. избыток вещества, приходящийся на 1 м поверхности в сравнении с концентрацией в объеме, через у, концентрацию растворенного вещества в объеме через С и газовую постоянную через R, можно записать уравнение Гиббса в следующем виде [c.235]

Однако необходимо также отметить, что, несмотря на существование неопределенности в вопросе о строении двойного слоя в случае концентрированного раствора электролита, эта неопределенность при положительной адсорбции главным образом влияет на параметр Гх (—"ф), который относительно мал. Больший по величине первый член в уравнении (15), характеризующий истинный поверхностный избыток вещества, подобен трансформанте для специфической адсорбции. Другими словами, его появление обусловлено тем, что имеется избыток реагента X на таких расстояниях от поверхности, которые малы по сравнению с толщиной диффузионного слоя. Отсюда, не располагая данными о детальной структуре двойного слоя, в случае когда реагент втягивается в двойной слой, можно совершенно строго учесть влияние этого факта на диффузионный импеданс, если каким-то образом удастся экспериментально определить поверхностный избыток. Имеется слабая надежда, что при дальнейшем развитии методов выпрямления [2а,с 1 станет возможным определение малых поверхностных избытков реагентов, которые присутствуют в растворе в очень малых концентрациях. [c.86]

Изменение содержания растворенного кислорода определяется разностью скоростей поступления кислорода в металл и окисления примесей . Скорость поступления кислорода в металл зависит в основном от условий массопереноса в газовой фазе, так как в металле и шлаке у границы раздела с газом всегда имеется избыток веществ, способных окисляться, в том числе железа и его низших окислов. Скорость окисления углерода определяется рядом факторов скоростью турбулентной диффузии кислорода и углерода к реакционным поверхностям раздела, величиной этих поверхностей, скоростью химического и адсорбционно-десорбционного процессов. [c.37]

Адсорбция растворенных веществ поверхностью раздела жидкость — газ идет из внутренних областей объема жидкой фазы, т. е. из той самой фазы, поверхность которой и создает избыток свободной поверхностной энергии. При наличии твердых поверхностей адсорбция, естественно, может идти только из другой фазы (жидкой или газообразной), в которой диспергирован адсорбтив. [c.234]

Важнейшей физико-химической характеристикой системы адсорбент — адсорбируемое вещество является равновесная адсорбция. Применительно к осушке и очистке рабочей среды холодильных машин наибольший интерес представляет равновесная адсорбция из растворов. Для определения адсорбции из раствора пользуются различными понятиями — истинная, исправленная, кажущаяся и т. д. Систематизация этих понятий показала, что все они характеризуют избыток вещества в поверхностном растворе (в адсорбенте) по сравнению с его содержанием в объемном растворе (в жидкой среде). Адсорбция определяется химической природой поверхности, пористой структурой адсорбента, составом раствора, свойствами растворенных веществ и [c.58]

До сих пор мы употребляли слово адсорбция , подразумевая переход вещества из объема на поверхность. Но адсорбцией называют также и определенную физическую величину — избыток вещества на единицу поверхности. Адсорбция определяется всегда относительно геометрической разделяющей поверхности, форма которой и расположение в пространстве задаются спе- [c.24]

Законы адсорбции. Целью многочисленных теоретических и экспериментальных работ было определение количества адсорбируемого вещества, закрепляющегося на единице поверхности адсорбирующего вещества. В 1878 г. Гиббс предложил термодинамическую теорию зависимости поверхностного натяжения раствора от его концентрации у поверхности. Если обозначить ч рез С избыток вещества на единицу поверхности, зависимость выразится уравнением [c.205]

П р и н ц и п ы метода. Ртуть отличается от твердых металлов тем, что имеет малую доступную поверхность это делает невозможным применение прямого метода измерения адсорбции. Косвенно адсорбция может быть определена, если воспользоваться адсорбционной теоремой Гиббса. На основании этого было измерено поверхностное натяжение на границе ртуть — вакуум [3] ио методу плоской капли, что пе требует знания краевого угла. После ряда предварительных измерений в вакууме водород, очищенный диффузией через Рс1, приводился в соприкосновение с Hg и определялась зависимость поверхностного натяжения от давления водорода. Эти данные позволяют определить по Гиббсу избыток вещества, адсорбированного поверхностью, и построить изотерму адсорбции. Оценка термодинамических параметров адсорбции зависит от уравнения, выражающего изменение свободной энергии при адсорбции, [c.53]

Имеются работы [57], в которых считается возможным успешно проводить депарафинизации карбамидом сырой нефти в присутствия смол. Однако асфальто-смолистые и сернистые вещества будут адсорбироваться на поверхности кристаллов карбамида[13, с. 52, 48, 55 и др.], и при осуществлении промышленного процесса потребуется большой его избыток. [c.93]

Поверхностная концентрация вещества представляет собой избыток числа молей вещества в некотором объеме раствора вблизи поверхности (1 сл ) по сравнению с таким же объемом в глубине раствора. [c.306]

Продукты реакции отделяются от пыли катализатора в циклоне <3 и выводятся через верхний штуцер. Уловленная пыль по трубе 4 возвращается в кипящий слой. Уровень кипящего слоя определяется высотой стояка 7, по которому избыток катализатора постоянно стекает в транспортирующий трубопровод 8, где подхватывается током воздуха и через газораспределительное устройство 9 поступает в регенератор. Здесь в токе воздуха происходит выжигание углеродистого остатка, отложившегося на поверхности катализатора, благодаря чему восстанавливается его активность. Отходящие газы отделяются от катализатора в циклоне // и удаляются из регенератора через верхний штуцер. Органические вещества, адсорбируемые катализатором в реакторе, отделяются путем продувки катализатора водяным паром в стояке 7. [c.426]

Избыток энергии молекул поверхности тела называется поверхностной энергией. Последняя зависит от природы вещества соприкасающейся с ним среды, температуры и площади поверхности соприкосновения. Избыточная энергия молекул поверхности площадью 1 м называется удельной поверхностной энергией или коэффициентом поверхностного натяжения. [c.30]

Рассмотрим процесс адсорбции количественно. В первой главе было показано, что работа увеличения поверхности равна ос13. Если в поверхностном слое активность растворенного вещества возрастает, то полная энергия поверхности увеличится на где л — химический потенциал растворенного вещества, а т.,— его избыток на поверхности. Тогда увеличение полной энергии с1и определится уравнением [c.27]

Как показано на рис. 4.24, этим способом можно также детектировать небольшие по размеру частицы коллоидного кремнезема в разбавленных растворах. Вначале на стеклянной поверхности из раствора осаждается положительно заряженный слой, например коллоидных частиц оксида алюминия пли катионного полимера, затем избыток вещества смывается с поверхности и, наконец, испытуемый раствор, содержащий отрицательно заряженные коллоидные частицы, например кремнезема, приводится в контакт с частью стеклянной поверхности, после чего стеклянная подложка высушивается. Присутствие малых частиц кремнезема на поверхности стекла можно обнаружить посредством последующей обработки всей стеклянной поверхности частицами кремнезема размером 100—200 нм, которые способны прилипнуть только к положительно заряженной поверхности, если на ней не были адсорбированы какие-либо отрицательно заряженные коллоидные частицы. Подобные тестовые методики можно разработать для детектирования отрицательно или положительно заряженных частпц при содержании коллоидных веществ в растворе менее чем 0,01 масс. %. [c.557]

При увеличении потока реагентов происходит соответственное увеличение массы вещества М, реагирующего на единице поверхности пламени в единицу времени, до Ммакс (когда реагирует максимально возможное в данных условиях количество реагентов). Дальнейшее увеличение потока реагентов вызывает охлаждение пламени и уменьшение М (избыток веществ яе успевает прореагировать). При значениях тцр. макс и Мкр в результате дальнейшего уменьшения скорости реакции и понижения температуры. происходит срыв горения (верхний предел горения). Вместо гореняя идет перемешквание холодных газов. [c.80]

Рассмотрим процесс адсорбции количественно Ранее уже было показано, что работа увеличения поверхности равна ads. Если в поверхностном слое концентрация растворенного вещества увеличивается, то полная энергия поверхности пленки возрастает на J-drris, где, — химический потенциал растворенного вещества, а /mg—избыток вещества на поверхности. Увеличение полной энергии dU может быть определено уравнением [c.108]

Наконец, имеются еще два осложняющих обстоятельства в случае реакций переноса заряда (а также при наличии сопутствующих химических реакций), которые следует кратко обсудить. Первое из них касается специфической адсорбции многих металлических ионов на электродах [1а, 10]. В настоящей работе количество реагента всегда отождествлялось с зарядом, накопленным в конденсаторах. Отсюда следует, что избыток реагента в некоторой плоскости должен быть представлен избыточной емкостью в соответствующей точке цепи низкого уровня. Если избыток вещества на поверхности изменяется линейно с концентрацией реагента непосредственно за областью двойного слоя, то можно учесть влияние такой адсорбции на диффузионный икфеданс, присоединив адсорбционную емкость Сд (X) к вводу длинной линии TL (X). Легко видеть, что [c.63]

Выделение радиоактивных изотопов по способу адсорбционного осаждения происходит уже не по причине химического родства инертного носителя и радиоактивного изотопа, а вследствие адсорбции радиоактивных веществ поверхностью осадка. Хорошими адсорбентами являются, например, студенистые гидроокиси многих металлов (железа, олова, алюминия и других). В качестве адсорбента для разделения изотопов тория и урана использовалась гидроокись железа. К азотнокислому раствору соединений урана, включающих изотопы тория, добавлялось небольшое количество азотнокислого железа Ре(ЫОз)з, а затем большой избыток аммиака. При этом выпадал осадок аммонийураната (КН,()2и207 и гидроокиси железа Ре(ОН)з. [c.91]

Наиболее важным методом непосредственного фторирования органических жидкостей является метод, описанный Миллером [24]. Конструкция аппаратов очень проста. Они представляют собой батареи, состоящие из медных или никелевых и-образных трубок, соединенных между собой промежуточной секцией. Последняя разделена горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю области. Справа находится металлическая мешалка, устроенная таким образом, что в процессе циркуляции жидкость поступает влево выше перегородки и возвращается в обратном направлении под перегородкой. Мешалка пропущена с правой стороны аппарата. Аппарат плотно закрыт и снабжен небольшой выходной трубкой. Фтор поступает в аппарат с обратной стороны через резиновый ввод, укрепленный медной фольгой и плотно закрытый изнутри металлической сеткой, которая впрессована внутрь металлической трубки. Весь аппарат помещен в жидкостную баню, снабженную терморегулятором. Жидкое вещество, подвергаемое фторированию, или раствор увлекается мешалкой и попадает в нижнюю среднюю секцию, а фтор, входящий череа сетку, проходит через это вещество в ротивотоком. Избыток газа выходит через отводную трубку, укрепленную на противоположной стороне. Реакции гладко протекают либо в паровой фазе, либо на поверхности раздела пар—жидкость. Наконец, фторируемую жидкость промывают и сушат. Из нее удаляют избыток вещества или растворителя и продукт перегоняют. Этот метод, отработанный особенно подробно для неактивных полихлорированных соединений, получил широкое практическое применение. [c.318]

Адсорбция на поверхности жидкости растворенного в ней вещества. Если второй компонент растворяется в объемной фазе первого, например низкомолекулярный спирт в воде, химический потенциал воды изменяется. Однако и в этом случае также можно пользоваться вместо полной формулы (XVII, 35) сокращенной формулой Гиббса (XVII, 36), если выбрать положение поверхности 3, относительно которой определяются величины адсорбции, так, чтобы величина адсорбции самого растворителя была равна нулю (Г1=0). Этого можно добиться, перемещая поверхность 3 в сторону фазы I или фазы II до тех пор, пока положительный избыток компонента I по одну сторону поверхности з не будет [c.470]

Процесс растворения идет самопроизвольно (АОсО) и раствор остается ненасыщенным. Когда энтальпийный и энтропийный факторы в уравнении (П. 10) станут одинаковыми, т. е. ДО = О, система окажется в состоянии истинного равновесия. Раствор становится насыщенным. В таком растворе неопределенно долго могут сосуществовать без каких-либо изменений раствор и избыток растворяемого вещества. Так как скорость, с которой молекулы, отрываясь от поверхности твердого тела (при наличии его избытка), переходят в раствор, равна скорости осаждения молекул растворенного вещества на той же поверхности, равновесное состояние может быть нарушено только в результате изменения температуры, давления или введения других веществ (см. ниже). Из изложенного следует, что растворимости твердых веществ способствует склонность к возрастанию неупорядоченности, а их кристаллизации — энергетический фактор, т. е. склонность к понижению потенциальной энергии. Равновесие соответствует концентрации, отвечающей уравновешиванию обоих процессов. Наоборот, растворимости газообразных веществ благоприятствует тенденция к уменьшению неупорядоченности. [c.138]

Эмульсии относятся к микрогетерогенным системам, частицы которых видны в обычный оптический микроскоп, а коллоидные растворы принадлежат к ультрамикрогетерогенным системам, их частицы не видны в обычный микроскоп. Хотя по своей природе эти системы близки, но физико-химические их свойства различны и зависят в значительной степени от дисперсности. При образовании эмульсии образуется огромная поверхность дисперсной фазы. Так, количество глобул воды в одном литре 1%-ной высокодисперсной эмульсии исчисляется триллионами, а общая межфазная площадь поверхности — десятками квадратных метров. На такой огромной межфазной поверхности может адсорбироваться большое количество веществ, стабилизирующих эмульсию. В процессе образования эмульсии на хщспергирование жидкости затрачивается определенная работа и на поверхности раздела фаз концентрируется свободная поверхностная энергия — избыток энергии, содержащейся в поверхностном слое (на границе двух соприкасающихся фаз). Энергия, затраченная на образование единицы межфазной поверхности, называется межфазным поверхностным натяжением. Удельная поверхностная энергия измеряется работой изотермического и обратимого процесса образования единицы поверхности поверхностного слоя и обозначается а. [c.15]

Пропитку носителя можно осуществлять пескольки.ми путями [18]. В лабораторных условиях часто берут избыток пропитывающего раствора, и тогда максимальная концентрация активного компонента зависит от концентрации раствора. Если весь растворитель пспарить мгновенно, то растворенное вещество может равномерно отложиться на поверхности носителя. Однако из-за наличия капиллярных сил и распределения пор носителя по размерам растворитель испаряется медленно, и активный компонент распределяется неоднородно. Для получения высоких концентраций активной фазы проводят несколько последовательных циклов пропитки и высушивания. Когда желательно, чтобы количество жидкости было достаточно для заполнения пор носителя, используют метод увлажнения. Метод заключается в том, что носитель откачивают и при перемешивании на него разбрызгивают нужный раствор. Объем раствора не должен быть больше, чем абсорбционная емкость носителя. Высокая концентрация активной фазы на внешней поверхности частиц носителя может быть получена путем пропитки носителя раствором соли н последующего осаждения гидроксида около устьев пор носителя. Поры носителя можно заполнить газом или паром, например парами карбонилов металлов. По сравнению с методами пропитки ионный обмен обеспечивает более однородное распределение активной фазы по носителю. Кроме того, частицы активной фазы имеют, как правило, меньший средний диаметр [19]. [c.22]

Особенности свойств поверхности жидких и твердых тел. Как известно, на новерхносп жидких и твердых тел молекулы вещества обладают избытком энергии ио сравнению с молекулами, находящимися вР1утри тел. Этот избыток энергии в поверхностном слое, отнесенный к единице площади поверхности, называется поверхностным натяжением. Иа поверхности твердых тел это проявляется в большей мере, чем жидких. [c.75]

Наряду с получением алмаза в условиях, когда он является термодинамически устойчивым веществом (при высоких давлениях), алмазы можно синтезировать в области его неустойчивости, т.е. при относительно низких давлениях. Для этого проводят термическое разложение углеродсодержащих газообразных веществ, например метана, ацетилена, оксида углерода и др. В реакционный сосуд предварительно вводят кристаллы алмаза. Если имеется граш. кристалла алмаза, вблизи которой концентраты атомов углерода в виде пара превышает соответствующую равновесную, то избыток атомов углерода будет осаждаться на этой грани, воспроизводя кристаллическую структуру алмазной решетки. Процесс этот очень медленный. Кроме того, рабочие условия благоприятствуют образованию на поверхности подложки графита, который нужно периодически удалять с нее. Удельная производительность таких установок невелика, и сам процесс пока не нашел промышленного применения. [c.50]

Поскольку приемником электронов, освобождающихся при окислении вещества, и, одновременно, их источником, необходимым для снабжения электронами процесса восстановления вещества, может служить тело электрода, оба эти процесса протекают на поверхности электрода. При этом на электроде возникнет некоторый избыток или недостаток электронов, что обусло- [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология