Адсорбция химическая активированная

Адсорбционные методы очистки газа основаны на селективном извлечении примесей твердыми поглотителями - адсорбентами. При этом извлекаемый компонент может вступать в химическое взаимодействие с адсорбентом (химическая адсорбция) или удерживаться физическими силами взаимодействия (физическая адсорбция). Химическая адсорбция не нашла широкого промышленного применения в газопереработке из-за сложностей, возникающих на стадии регенерации отработанного адсорбента. Физическая адсорбция отличается легкостью регенерации адсорбента и широко используется в промышленных процессах для тонкой очистки газов от сероводорода, диоксида углерода, сераорганических соединений и влаги. В качестве адсорбентов наибольшее распространение нашли активированные угли и синтетические цеолиты. [c.15]

При хемосорбции в отличие от физической адсорбции молекулы поглощаемого вещества образуют поверхностное химическое соединение, при этом преодолевается обычно значительный энергетический барьер и адсорбция называется активированной. Поэтому хемосорбция данного вещества происходит лишь на некоторых избранных адсорбентах, в то время как физическая адсорбция возможна на любых поверхностях. Хемосорбция — обычно необратимый процесс. Опыты показали, что высокая каталитическая [c.272]

Изотермы адсорбции газа на твердом теле могут принадлежать к одному из пяти известных типов, представленных на рис, 4.1. Тип I характерен главным образом для химической адсорбции с образованием мономолекулярного слоя и встречается в чистом виде при взаимодействии красителя с активным углем. Тип II относится к адсорбции с образованием полимолекулярных слоев. Изотермы III типа описывают процессы, происходящие на поверхности с относительно слабой адсорбционной способностью. Изотермы типа I V и V характерны для более сложных процессов адсорбции, протекающих на пористых адсорбентах (изотермы Пи 111 ) с образованием полимолекулярных слоев. Процессы адсорбции, описываемые изотермой типа I, наг зывают хемосорбцией (или химической активированной адсорбцией), а все остальные изотермы представляют собой изотермы физической адсорбции. [c.73]

Адсорбционные процессы нашли большое применение в химической промышленности. Адсорбция газов (или паров) применяется при поглощении паров ценных летучих растворителей с целью их повторного использования (рекуперация растворителей), для очистки газов от загрязняющих примесей, например, очистки газов от сернистых соединений адсорбцией на активированном угле, для очистки воздуха от ядовитых веществ при химической защите, для разделения сложных газовых смесей на компоненты и т. д. Так же, как и в случае абсорбции, адсорбция газов и паров часто применяется в сочетании с десорбцией, для регенерации адсорбента и получения сорбированного газа в чистом виде. [c.116]

Исследованы реакции ЭОС мышьяка и серы на примере люизита, иприта и их смесей, приводящие к получению элементов. Наиболее приемлемой реакцией для утилизации люизита и его смесей с ипритом в элементарный мышьяк является реакция аммонолиза при повышенной температуре. При аммонолизе наряду с мышьяком образуются легкие углеводороды, сероводород и хлористый аммоний. Разработаны методы разделения продуктов аммонолиза люизита и его смесей с ипритом. Элементарный мышьяк, сероводород и хлористый аммоний выделяется из газовой фазы адсорбцией водой, легкие углеводороды очищаются от ЭОС мышьяка и серы адсорбцией на активированном угле. Разработаны химические способы очистки водных растворов (отходов) от примесей мышьяка и серы в процессах переработки ЭОС мышьяка и серы. [c.118]

Для промышленности химической переработки нефти представляют интерес два метода адсорбция на активированном угле и адсорбция на синтетических цеолитах (силикаты сложного состава). [c.39]

В 1925 г. X. Тейлор отметил, что не вся поверхность катализатора однородна и что каталитические реакции происходят лишь на отдельных точках поверхности, так называемых активных центрах. Естественно, что эти центры обладают и повышенной способностью к химической (активированной) адсорбции. По X. Тейлору, активные центры образуются на тех местах поверхности, где атомы слабее всего связаны с кристаллической решеткой металла, т. е. там, где силовое поле атомов наименее насыщено. Число таких активных центров, или пиков , сравнительно мало по сравнению с числом адсорбционных мест на всей поверхности катализатора (порядка 0,1%). [c.411]

Мы видим, что при низкой температуре с ее возрастанием падает величина адсорбции. Адсорбция при этом является молекулярной. Химическая активированная адсорбция при этих температурах не осуществляется из-за медленного протекания процесса, хотя равновесие для этого процесса сдвинуто в сторону адсорбции. [c.386]

Следовательно, химическая адсорбция требует энергии активации, почему она и называется активированной адсорбцией. Процессы активированной адсорбции протекают медленно скорость их тем меньше, чем сильнее деформируется молекула, т. е. чем выше энергия активации. Адсорбционное равновесие устанавливается здесь медленно и в реальных условиях может практически не достигаться. [c.15]

Одной из основных задач водоподготовки является удаление органических примесей воды, которые во многом обусловливают ее цветность, привкусы и запахи. В соответствии с их фазово-агрегатным состоянием органические примеси могут быть удалены из воды с помощью процессов, рекомендованных для веществ второй и третьей групп, то есть окислением хлором, озоном, а также адсорбцией на активированном угле, на гидроокисях металлов и ионообменных материалах. Выбор реагента и режима обработки воды производится с учетом химической характеристики примесей. Так, если вода характеризуется цветностью, обусловленной присутствием гумусовых веществ или окрашенных растворенных вытяжек из почвы, для обесцвечивания ее целесообразно применять окислительные методы. Глубина обесцвечивания в первую очередь зависит от выбора окислителя. [c.163]

Различают понятия физической и химической адсорбции. Так как проблема адсорбции в каталитических процессах связывалась с механизмом взаимодействия между реагентами и катализатором, ускоряющим реакцию, то следует рассмотреть различия между химическими и физическими комбинациями компонентов. В общем, селективная химическая адсорбция отличается от физической или молекулярной адсорбции. Химическая адсорбция происходит за счет валентных сил, а физическая адсорбция за счет сил Ван-дер-Ваальса, характеризуемых капиллярными и критическими константами газов. Типичная вандерваальсовская адсорбция при низких температурах [89] происходит лучще, чем при высоких, тогда как химическая адсорбция, зависящая от скорости реакции, ускоряется с повышением температуры. Так как наиболее медленным процессом в серии последовательных процессов может быть активированная адсорбция, образование раствора, образование соединений и любая комбинация их, то считают, что скорость адсорбции сама по себе не является критерием для скорости адсорбционного каталитического процесса. [c.106]

Энергия активации адсорбции. Химическая адсорбция (в ее некоторых формах) может протекать медленно со значительной энергией активации ( активированная адсорбция [74]), близкой к [c.39]

По своему характеру и энергии взаимодействия адсорбата с поверхностью твердого тела адсорбция подразделяется на физическую и химическую, для которых часто в качестве синонимов применяют соответственно термины вандервааль-сова адсорбция и активированная адсорбция , сопровождающаяся, как правило, химическим взаимодействием поглощаемого вещества с адсорбентом. Подробная характеристика и отличия этих двух видов адсорбции будут даны несколько ниже. [c.9]

В качестве промышленного способа извлечения гелия применяется способ фракционированной конденсации сопутствуюш,их гелию газов при постепенном охлаждении газа до весьма низких температур. Наиболее низкую критическую температуру после гелия имеет водород 1 (iкpит = —239,9° С). Получение таких низких температур в промышленных установках связано с большими материальными затратами, поэтому очистку гелия от водорода проводят не методом конденсации водорода, а химическими методами или адсорбцией на активированном угле. Следующей наиболее трудно сжижаемой примесью гелия является азот. При давлении 150 кПсм и охлаждении жидким азотом, кипящим под вакуумом, до температур —200, —203° С можно получить технически чистый гелий, содержащий [c.179]

В настоящее время известно много различных методов пред-очистки промышленных сточных вод, содержащих большое количество ПАВ. Преимущественно используются различные физико-химические процессы. Иногда их применяют для доочистки сточных вод после биологического разложения ПАВ. В существующих в настоящее время физико-химических методах очистки сточных вод от ПАВ используют в основном следующие процессы ионный обмен, адсорбцию на активированных углях, адсорбцию на инертных материалах и природных сорбентах, коагуляцию с добавлением различных коагулянтов, экстракцию, пенную сепарацию, химическое осаждение в виде нерастворимых соединений, деструктивное разрушение. [c.34]

Повышение чувствительности определения примесей в кадмии эмиссионным спектральным методом может осуществляться с применением предварительного концентрирования термической возгонкой основы в вакууме и химических методов концентрирования. В качестве последних могут служить реакции соосаждения ряда примесей с гидроокисями многовалентных элементов, реакции адсорбции на активированном угле примесей с органическими реагентами и экстракционные методы. Все это даст возможность повысить чувствительность определения многих примесей на 2—3 порядка. [c.383]

Исследование адсорбционного распределения газообразных радиоактивных веществ началось с изучения поведения радона. Первое исследование адсорбции радона активированным углем выполнил Резерфорд [135] в 1906 г. В центре внимания последующих работ [136-- 41] стояла проблема поглощения радона из воздуха, связанная с оздоровлением условий труда персонала урановых рудников и заводов по обогащению и химической переработке урановой руды. Одновременно проводили исследования адсорбции ксенона и криптона с целью выяснения возможности получения их из воздуха адсорбционным методом. [c.83]

Разделение на активированном угле использовано при исследовании химического состава твердых углеводородов как дистиллятного, так и остаточного нефтяного сырья [8, 9]. Применив адсорбцию на активированном угле, авторы этих работ отделили парафины нормального строения от нафтенов с прямыми боковыми цепями и разделили смесь изопа рафиновых и нафтеновых углеводородов с разветвленными боковыми цепями. Достаточная четкость разделения групп углеводородов установлена по результатам элементного и спектрального анализов полученных фракций. Активированный уголь марки БАУ исследован также как адсорбент для разделения ароматических углеводородов [10]. Разделению подвертали смесь индивидуальных ароматических углеводородов, состоящую из изопропилбензола (60%) и а-метилнафталина (40%) при соотношении углеводородов и адсорбента 1 2. Результаты разделения приведены ниже [c.264]

При сорбции сточную жидкость очищают различными путями поглощением загрязнений телом твердого вещества (абсорбция), осаждением их на поверхности твердого тела (адсорбция), химическим воздействием загрязнений на твердое тело (хемосорбция). К очищаемой сточной воде добавляют сорбент (твердое тело — зола, опилки, торф, каолин, коксовую мелочь, активированный уголь и др.) и перемешивают их. Насыщенный [c.242]

Из этого краткого обзора очевидно, что Ловиц изучил и предложил все основные типы применяющихся в современной нам сорбционной технике активных углей, в том числе растительный, животный, костяной, каменноугольный и беззольный-химический активированные угли. Ловиц первый разработал и предложил простейшие способы активации угля прокаливанием без доступа воздуха, указал, как надо хранить уголь, предложил простейшие методы испытания активности и, наконец, описал способ регенерации отработанного угля прокаливанием. Таким образом, Ловиц — подлинный отец сорбционной техники, являющейся в наши дни важной отраслью технологии обработки различных веществ. Более полутораста лет назад Ловиц успешно решил множество важных вопросов, связанных с изготовлением и применением угля для адсорбции. Некоторые из поставленных и решенных Ловицем вопросов вновь возникли и были вновь решены лишь спустя более 100 лет после его исследований. [c.439]

Активированная Адсорбция протекает намного медленнее, чем неактивированная, и часто неправильно отождествляется с химической Адсорбцией. Во-обще-то активированная Адсорбция всегда является химической, но не всякая химическая Адсорбция является активированной. Прилагательное химическая указывает на механизм самого процесса, тогда как термин активированная касается только скорости [c.235]

В последнее время в связи с успехами физических исследований катализа, в особенности адсорбции, химическая теория промежуточных соединений получила новую форму (Ридиэл, Л. К- Лепинь, Г. К. Боресков). Считается, что промежуточные соединения образуют не объемные фазовые, а поверхностные соединения, которые можно наблюдать при помощи изучения активированной адсорбции. В настоящее время можно считать установленным, что при гидро- и дегидрогенизации появляется так называемая полугидрированная форма, связанная с катализатором (см., например, [7]), а при дегидратации спиртов над окисью алюминия — поверхностный алкоголят [8]. При этом сохраняется химическая природа сил, объясняющая избирательность. Недостатком этой новой теории является то, что, как показал опыт, хемосорбция часто отравляет катализатор, например активированная адсорбция при гидрогенизации. Кроме того, как и прежняя теория промежуточных соединений, новая теория сама по себе неспособна объяснить, почему промежуточные соединения являются более активными, чем исходные, почему вообще нужно их образование, чтобы происходил катализ. Для теории подбора катализаторов совершенно необходимо изучение соединений, постулируемых теорией промежуточных соединений в качестве промежуточных, не потому, чтобы они действительно образовывались при катализе, а потому, что их изучение позволит находить энергии связи, необходимые, как мы увидим, для дальнейших расчетов [c.8]

Силы, удерживающие адсорбированные молекулы на поверхности, могут быть совсем незначительными и по величине близки к силам, вызывающим коалесцепцию молекул, ведущую к образованию жидкой фазы они могут быть и настолько большими, что адсорбированное вещество не удается удалить с поверхности, не вызывая каких-либо химических изменений. Большинство адсорбционных явлений, очевидно, обусловлено слабыми силами — так называемыми физическими или ван-дер-ваальсовыми. Этим п объясняется, почему в общем случае соединения, обладающие низким давлением пара, адсорбируются в относительно больших количествах, чем труднее конденсирующиеся газы. Адсорбция химического типа, обычно известная под названием хемосорбции, играет значительно менее важную роль в промышленных адсорбционных процессах. Примером хемосорбции может служить адсорбция кислорода на активированном угле при температурах выше 0° С. При попытке осуществить десорбцию кислорода нагревом он выделяется в виде соединений с углеродом. [c.273]

Другим предельным случаем является медленная адсорбция вещества и быстрая химическая реакция на поверхности. Такой процесс называется химической адсорбцией или хемосорбцией. Здесь адсорбированные молекулы связьша-ются с поверхностью химическими силами того же типа, что и силы, осуществляющие валентную связь. Для того чтобы эти силы действовали, молекула должна перейти в деформированное состояние и преодолеть активационный барьер. Поэтому химическая адсорбция требует энергии активации. Иногда ее называют активированной адсорбцией. Химическая адсорбция теспо связана с процессом гетерогенного катализа. Скорость реакции в случае химической адсорбции дается выражением [c.94]

Примерная схема выделения целевого продукта (антибиотика) из культуральной жидкости может быть представлена в следующем виде (рис. 135). В приведенную схему должны быть внесены соответствуюхцие коррективы в зависимости от физико-химических характеристик целевого продукта и возможностей аппаратурного оформления процесса. В настоящее время все большее распространение приобретают мембранные методы концентрирования и выделения различных веществ, хотя до сих пор в ряде производств БАВ (включая антибиотики, например, пенициллин) не удалось отказаться от традиционных способов выделения и очистки целевых продуктов (экстракция в системе "жидкость-жидкость", адсорбция на активированных углях, диализ). [c.443]

Предыдущее изложение показало, что наиболее удобно действовать через химические потенциалы. Будем считать, что химические потенциалы частиц одного сорта на местах с разной теплотой адсорбции равны один другому. Такое предположение совершенно очевидно для равновесной адсорбции, когда потенциал частиц равны химическому потенциалу молекул в газовой фа При неравновесной адсорбции все активированные комнлек адсорбционных стадий имеют химические потенциалы, совпадаю1 между собой и равные химическому потенциалу газовых молеку. [c.106]

Выяснению связи активированной адсорбции с катализом способствовали работы многих исследователей, долгое время тщательно изучавших кинетику отдельных каталитических реакций. Я. Б. Зельдович обобщил результаты этих работ и развил особую предсорбционную теорию катализа , в которой показал, что обычная молекулярная (физическая) адсорбция, а также законченная химическая (активированная) адсорбция не могут быть стадиями каталитического процесса. Катализ является следствием существования незавершенной активированной сорбции, приводящей к образованию продуктов взаимодействия, обладающих высокой активностью и вследствие своей лабильности легко подвергающихся дальнейшим превращениям. Законченная активированная адсорбция слишком прочно связывает превращаемые вещества и часто ведет к отравлению катализатора. Р. X. Бурштейн, изучая на активированном угле реакцию изотопного обмена в смеси водорода с дейтерием, обнарз ила, что весьма небольшие количества водорода, адсорбированного углем при высокой температуре, т. е. поглощенного вследствие активированной, а не физической адсорбции, полностью отравляют низкотемпературную реакцию обмена. Предсорбционный механизм катализа приводит к особым уравнениям кинетики реакций, которые часто хорошо описывают экспериментальные результаты. [c.9]

Активированная адсорбция осуществляется валентными силами, возникающими между частицами адсорбента и адсорбтива. Частный случай активированной адсорбции — химическая адсорбция, которая сопровождается образованием новой фазы.( Например, адсорбция углекислого газа СОа на поверхности окиси кальция СаО приводит к образованию карбоната кальция СаСОз, представляющего собой новую твердую фазу. Активированная адсорбция сопровождается иногда образованием поверхностных соединений, в которых частицы адсорбента продолжают быть связанными с частицами его кристаллической решетки. Такие соединения не представляют собой новой фазы. Однако при повышении температуры частицы этих соединений могут отрываться от поверхности адсорбента без разложения. В таком случае активированная адсорбция представляет собой необратимый процесс, поскольку адсорбируется одно вещество, а десорбируется другое. Примером необратимой активированной адсорбции является адсорбция кислорода углем при повышенных температурах. При этом образуются поверхностные соединения трех типов кето-комплексы, кетенные комплексы и пере-кисно-адсорбционные комплексы (рис. 52). [c.152]

Многими исследователями, среди которых отметим Семенова , Шан-торовича , Хиншельвуда и Дальтона , показано, что гомогенное окисление фосфина разбивается по цепному механизму. Гомогенное каталитическое окисление фосфина кислородом в присутствии окислов азота изучал Розенкранц, Каталитическое окисление фосфина водяным паром на серебряном контакте при высоких давлениях и температурах исследовали Бушмакин и Фрост , Неоднократно отмечалась роль адсорбции в катализе и особенно роль специфической химической адсорбции или активированной адсорбции, В научной литературе описано очень немного систем, для которых прямыми экспериментами доказана роль активированной адсорбции одного из компонентов в дальнейшей каталитической реакции. Некоторыми авторами при изучении реакции синтеза аммиака показано, что активированная адсорбция азота является наиболее медленной стадией каталитического процесса, [c.293]

Адсорбция на активированном угле. Один из методов выделения твердых углеводородов - адсорбция на активированном угле. Для отечественных промышленных установок депарафинизации и для исследования химического состава твердых углеводородов нефти наибольшее распространение феди различных марок активированных углей получил уголь марки БАУ. Поверхность активированного угля электроней-тральна, поэтому адсорбция на нем является результатом дисперсионного взаимодействия. [c.69]

Для доочистки таких сточных вод от остаточных органических и поверхностно-актив1Ных веществ применяют адсорбцию на активированном угле, а для корректирования минерального состава— ионообменный способ. В зависимости от состава остаточных загрязнений могут применяться и другие методы доочистки. Если органически загрязненные промышленные сточные воды очищают отдельно от бытовых сточных вод физико-химическими методами, способы доочистки определяются также их минеральным составом и остаточной концентрацией органических веществ. [c.17]

При повышении температуры, как правило, количество адсорбированного вещества па поверхности адсорбента уменьшается. Иногда же при повышении температуры адсорбция увеличивается. Кислород, например, адсорбируется при обычной температуре на платине в 10—12 раз больше, чем при —180° С. Очевидно, в этом случае происходит химическое взаимодействие адсорбируемого вещества с поверхностью адсорбента. Такая адсорбция называется активированной, или хемосорбцией. Кремневая кислота имеет большое сродство к воде. Аморфный кремнезем состоит из частиц 5102, имеющих структуру тетраэдров. Внутри частицы все валентности заполнены. На поверхности же имеются свободные валентности кремния, которые стараются достроить структуру кремнекислородных тетраэдров. В водной среде на поверхности кремнезема адсорбируются ионы ОН — происходит хемодсорбция. Ионы ОН химически взаимодействуют с поверхностью кремнезема. Этим объясняется, что дегидратация силикагеля происходит при сравнительно высоких температурах. При 500—600° С выделяется вода за счет адсобированных гидроксильных групп. Между атомами кремния на поверхности образуются кислородные мостики. [c.213]

Физико-химические методы требуют дорогих реагентов и сравнительно сложной аппаратуры. Их целесообразно применять главным образом для очистки многокомпонентных сточных вод от небольших количеств токсичных веществ. Так, адсорбцию на активированном угле или ионообмен применяют для извлечения меди,-цинка, никеля, свинца из сточных вод цветной металлургии. Для этого применяют ионообмен в катионитовом фильтре (см. ч. I, рис. 131). Фенолы извлекают из сточных вод экстракцией минеральными маслами, бензолом, четыреххлористым углеродом, а также отгонкой водяным паром с последующим пропусканием паров через раствор NaOH для регенерации ценного вещества в виде ( нолятов натрия. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология