Адсорбция природы поверхности

Адсорбционные явления, начиная с физико-механической адсорбции на поверхности раздела фаз и кончая капиллярной конденсацией, представляют сложную совокупность физических, химических и физико-химических процессов. В настоящее время нет единой теории, объединяющей все частные случаи сорбции на общей основе. Теория сорбции подразделяется на молекулярную, сорбцию Ленгмюра, основанную на валентной природе адсорбционных сил электрическую теорию адсорбции полярных молекул (теорию зеркальных сил, квантовомеханический учет дисперсионной составляющей адсорбционных сил) капиллярную конденсацию полимолекулярную адсорбцию Брунауера — Эммета — Теллера, теорию Юра — Гаркинса [25, 44, 69]. [c.66]

На величину адсорбции из растворов влияют свойства адсорбента (химическая природа поверхности, размер пор), свойства раствора и составляющих его компонентов. Влияние природы поверхности адсорбента па адсорбцию иллюстрирует рис. XIX, 10. На нем представлены экспериментальные изотермы гиббсовской [c.535]

Уравнение, устанавливающее связь между всеми параметрами процесса адсорбции — величиной поверхностного натяжения а, концентрацией компонента с в одной из фаз, его адсорбцией Г, было выведено Дж. Гиббсом в 1876 г. Оно является общим термодинамическим уравнением, справедливым для любых составов и природы поверхности раздела фаз.Уравнение Гиббса— одно из важнейших уравнений, описывающих поверхностные явления. [c.207]

Влияние на адсорбцию из растворов химической природы поверхности, размеров пор адсорбента и свойств раствора [c.535]

В монографии (1-е изд.— 1973 г.) рассматриваются адсорбционные и хроматографические методы исследования хи-мин поверхности н структуры твердых тел. Подробно описаны статические н газохроматографические способы получения изотерм адсорбции газов н паров, определения теплот адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем, структурных характеристик твердых тел, спектроскопические методы исследования химической природы поверхности, методы изучения адсорбции из бинарных и многокомпонентных растворов и их применение в жидкостной молекулярной хроматографии. В приложении приведены способы получения адсорбентов и носителей и химического модифицирования их поверхности для использования в молекулярной хроматографии. [c.215]

В настоящее время установлено, что адсорбция полимеров на гладких и твердых поверхностях зависит от ряда фак оров. На адсорбцию полимеров имеют влияние скорость адсорбции, природа поверхности адсорбента, природа растворителя и концентрация раствора, молекулярный вес и строение полимера, а также обратимость процесса адсорбция — десорбция. [c.189]

Помимо количества адсорбированного вещества среди параметров адсорбции, имеющих важное значение для оценки эффективности противоизносного действия присадок, является поверхностный дипольный момент адсорбированных молекул присадки в граничном слое, зависящий от склонности молекул адсорбата к поляризации под действием силового поля металла. Дипольный момент с ростом заполнения поверхности присадкой может заметно уменьшаться вследствие взаимной деполяризации молекул. Вместе с тем при низких заполнениях величина дипольного момента характеризует природу поверхност- [c.255]

Первой стадией гетерогенного процесса рекомбинации является адсорбция атомов на поверхности. Количество адсорбированных атомов зависит от природы поверхности и от температуры. Атомы, находящиеся в газовой фазе, ударяясь об атомы, адсорбированные на пов ерхности, реагируют с ними и образуют молекулы. Последней, третьей стадией такого процесса является десорбция возникших молекул. Такой гетерогенный про- [c.87]

Влияние ни адсорбцию из растворов природы поверхности 535 [c.535]

Величина адсорбции зависит от природы поверхности адсорбента, природы адсорбата и его концентрации (давления), температуры и др. Графическая зависимость адсорбции от концентрации адсорбируемого-вещества в объемной фазе при данной температуре называется изотермой адсорбции. [c.37]

Влияние на адсорбцию из растворов природы поверхности 537 [c.537]

Таким образом, адсорбция асфальтенов оказывает существенное влияние на проницаемость пород. Учитывая, что величина адсорбции асфальтенов на твердой поверхности зависит как от природы поверхности, так и от степени ее гидрофобности, нельзя заранее, только по данным содержания асфальтенов и их активности, судить о величине возможного затухания фильтрации. Этот вывод особенно важно учитывать при подготовке образцов пород к опытам по фильтрации нефтей. [c.161]

Теоретическая сторона вопроса избирательности катализаторов также еще не ясна. Раньше исследователи находили в этом свойстве аргументацию в пользу теории промежуточных соединений. П. Сабатье считал, что химическая природа катализатора оказывает значительное влияние, которое трудно объяснить иначе, чем исходя из предположения о промежуточных соединениях. Другие авторы полагали, что избирательность является своеобразным подавлением возможных направлений реакций, кроме одного, что основано на избирательной адсорбции реагентов поверхностью катализаторов. Эта идея весьма вероятна. При наличии пучка потенциальных реакций в первую очередь протекает та, которая требует наименьшей энергии активации, т. е. которая связана с наиболее легкой хемо- [c.29]

Способность ПАВ при адсорбции на поверхности раздела фаз радикально изменять ее свойства и тем самым влиять на многие важные свойства дисперсных систем может быть существенно различной в зависимости от химической природы и строения граничащих фаз и молекул ПАВ, от условий их применения. Следуя классификации Ребиндера [38], можно выделить 4 группы ПАВ по физико-химическому механизму их воздействия на межфазную границу и дисперсную систему в целом [c.69]

При ионной адсорбции частично протекает и хемосорбция, и образующиеся соединения преимущественно остаются в поверхностном слое, не проникая в состав внутренних слоев твердой фазы. Следует учитывать, что ионная адсорбция, как и любой вид адсорбции, имеет избирательный характер с преимущественной адсорбцией одного из ионов, находящихся в растворе. Это явление определяется как природой поверхности адсорбента, так и свойствами растворов электролитов, т. е. зарядами и радиусами катионов и анионов. [c.187]

Влияние пористости адсорбента зависит от соотношения размеров пор адсорбента и молекул адсорбтива. При увеличении пористости адсорбента адсорбция малых молекул адсорбтива из растворов обычно возрастает, так как мелкопористые адсорбенты обладают большим избирательным действием и влияние химической природы поверхности у них повышено. Однако эта зависимость соблюдается лишь в том случае, когда молекулы адсорбтива достаточно малы и могут легко проникать в поры. Крупные молекулы адсорбтива не могут попасть в узкие поры адсорбента, и адсорбция уменьшается или, во всяком случае, чрезвычайно сильно замедляется. [c.270]

Когда между частичками дисперсной фазы и дисперсионной средой нет значительного взаимодействия (система лиофобна), сближение частичек происходит подобно сближению в вакууме. Расклинивающее давление равно нулю до расстояний Ю"" см, затем оно становится отрицательной величиной, т. е. фактором коагуляции. Чем выше лио-фильность системы, тем выше положительное расклинивающее давление или толщина сольватных оболочек, уравновешивающих своим расклинивающим давлением постоянную внешнюю силу, стремящуюся сблизить частички, и тем выше устойчивость системы. Поэтому стабилизация лиофобных дисперсных систем основана на лиофилизации поверхности частичек дисперсной фазы. Такая лиофилизация осуществляется либо созданием адсорбционного слоя ориентированных молекул поверхностно-активного вещества, изменяющего природу поверхности дисперсных частичек, либо адсорбцией ионов и созданием двойного электрического слоя на поверхности раздела фаз. Двойной электрический слой ионов при достаточно малой концентрации электролита в дисперсионной среде всегда размыт и образует вокруг коллоидной частички гидратную оболочку значительной толщины. Эта оболочка проявляет положительное расклинивающее давление, обусловленное электростатическими силами. [c.89]

Обработка палыгорскита известью, произведенная по первому способу, приводит к уменьшению тепловых эффектов, выделяющихся при смачивании образцов водой. Все образцы откачивали равное время при одинаковых условиях (табл. 7). Уменьшение теплот смачивания палыгорскита, обработанного известью, происходит за счет действия двух факторов — уменьшения доступной для адсорбции поверхности минерала (агрегация в пачки, частичное смыкание цеолитных каналов) и изменения природы поверхности минерала в результате взаимодействия с известью. Известно, что поверхность палыгорскита характеризуется энергетической гетерогенностью [321, 353, 354]. Неоднородность поверхности связана с наличием активных центров различной природы — октаэдрические катионы на боковых стенках каналов, обменные катионы, атомы кислорода на внутренней поверхности каналов и на внешней поверхнос-сти игольчатых частичек минерала, гидроксильные группы, специфика геометрии самой поверхности палыгорскита. Наиболее вероятно, что многие из этих адсорбционных центров, особенно кислотного характера, вначале поверхностного взаимодействия с гидроокисью кальция блокируются. При этом новообразования обладают меньшей энергетической активностью. Такой вывод кажется вполне закономерным, если учесть падение интенсивности эндоэффектов на термограммах палыгорскита обработанного известью. Эндоэффекты 120, 150, 280° и широкий максимум 470—500° появляются на кривых ДТА палыгорскита за счет удаления, соответственно, молекул воды, свободно размещенных в цеолитных каналах молекул воды, адсорбированной на поверхности кристаллов по наружным разорванным связям связанных с октаэдрическими катионами на боковых стенках каналов и постепенного исчезновения структурных гидроксилов [359]. Таким образом, снижение интенсивности перечисленных эндоэффектов, наряду с уменьшением теплот смачивания, свидетельствует о преимущественном взаимодействии Са(0Н)2, прежде всего, по энергетически наиболее выгодным центрам внешней и внутренней поверхности минерала. Очень интересно, что, несмотря на снижение энергетической активности поверхности палыгорскита, в результате частичного блокирования первичных центров неоднородности поверхности, общее количество связанной воды не уменьшается и выделение ее идет за счет дегидратации гидратных новообразований. Этот вывод можно сделать на основании сравнения потерь при прокаливании обработанных и не обработанных известью образцов и сопоставления нх с характером кривых ДТА. Как видно из табл. 7, потери веса в интервале 80—400° С у обработанных известью образцов не уменьшаются, а интенсивность присущих палыгорскиту эндоэффектов понижается. Общая протяженность [c.134]

Адсорбционно связанная вода, соответствующая в основном мономолекулярному слою. В зависимости от природы поверхности изотермы адсорбции водяного пара отличаются одна от другой, что связано с величиной краевого угла смачивания или с непрерывным переходом от монослоя при увеличении его толщины к толстой пленке объемной жидкости, т. е. к свободной воде. [c.98]

А. В. Киселев с сотрудниками показали, что влияние структуры на свойства пористых тел настолько велико, что в ряде случаев оно существеннее, чем сама природа поверхности. Многочисленными исследованиями М. М. Дубинина и его школы установлена зависимость адсорбции от геометрической формы внутренней поверхности. [c.122]

Химическая поляризация — связана с процессами, изменяющими химический состав поверхности электродов. Так, например, благодаря адсорбции или осаждению на них продуктов электролиза химическая природа поверхности электродов в той или иной степени изменяется. В электролизере возникает гальваническая цепь, так называемой поляризационной э. д. с., направленной противоположно рабочему току, вследствие чего сила последнего уменьшается, а следовательно, затрудняется и работа электролизера. Иногда продукты электролиза образуют на поверхности электрода пленку труднорастворимого вещества (пленочная поляризация). [c.179]

Механизм гетерогенного катализа по своей природе более сложный, поскольку процесс происходит на поверхности раздела фаз или на поверхности твердого катализатора. Здесь должны учитываться состояние поверхности, адсорбция на поверхности катализатора молекул взаимодействующих веществ, пространственное соотношение между активными центрами на [c.164]

Адсорбцию ионов поверхностью кристалла, в состав которого входят ионы той же природы, можно рассматривать как кристаллизацию, т. е. как достройку кристаллической решетки способным адсорбироваться ионом. Кристаллы достраиваются лишь теми ионами или атомами, которые входят в их состав. Силы, под влия- [c.271]

Предположение о том, что остановка растворения в этом и других подобных случаях обусловлена появлением на поверхности химически связанного кислорода, высказал М. Фарадей. Он же применительно к такому инертному состоянию металла ввел в употребление тер-мин пассивность . К настоящему, моменту на механизм пассивирования и природу пассивных пленок установились две основные точки зрения. Согласно одной из них, торможение процессов на границе фаз металл — раствор наступает в результате образования на поверхности металла фазовой окисной пленки. Согласно другой точке зрения, пассивирование металлов и сплавов обусловлено адсорбцией на поверхности кислорода и некоторых кислородсодержащих соединений. [c.394]

Сопоставление изотерм адсорбции пара бензола на исходном силохроме, карбо-кремнеземах с разным содержанием пироуглерода и на графитированной саже позволяет проследить за изменением природы поверхности этих адсорбентов (рис. 4.10). Несмотря на экранировку части силанольных групп поверхности, обусловливающих слабую- водородную связь молекул бензола с гидроксилированной поверхностью, кремнезема, резкое усиление неспецифического взаимодействия с углеродом приводит к увеличению адсорбции пара бензола на кар-босилохроме. Сравнение адсорбционной способности ГТС и карбосилохрома по отношению к пару бензола говорит о том, что поверхность изученного карбосилохрома покрыта пироуглеродом не полностью. При этом образуется, по-видимому, мозаичная поверхность адсорбционные свойства которой можно регулировать, откладывая различные количества пироуглерода. [c.88]

Для характеристики каждого из упомянутых физико-химиче-ских свойств сажи применяется целый ряд показателей. Дисперсность сажи оценивается размерами частиц и удельной поверхностью сажи. Структурированность сажи характеризуется величиной адсорбции масла. Природа поверхности частиц сажи определяется pH водной суспензии сажи, элементарным составом сажи, а также сорбционной способностью. [c.160]

Основной практической целью подобных расчетов и является нахождение ат, с помощью которого можно рассчитать доступную поверхность адсорбента. Для этого нужно знать площадку, приходящуюся па одну молекулу А в плотном мопослос. Малая специфичность взаимодействий, приводящих к конденсации пеполяр-ных газов (таких, как N2, Аг, Хе и т. п.), дает основание считать эту величину приблизительно постоянной для каждого из газов. Тогда появляется возможность определить поверхность произвольных тел путем изучения изотерм полимолекулярной адсорбции. Однако проблема оказалась сложнее. Дело в том, что величина йт — это только вычисляемый параметр уравнения БЭТ, а не непосредственно измеряемая величина, и все отклонения от весьма упрощенной модели процесса полимолекулярной адсорбции БЭТ оказывают влияние на вычисляемые значения йт- В таких случаях условно говорят о непостоянстве молекулярной площадки или о ее зависимости от природы поверхности носителя. Вполне вероятно, что фактически речь идет о разной степени неточности использованной модели БЭТ для полимолекулярных слоев на различных адсорбентах. [c.176]

В том случае, когда размеры пор каналов цеолита меньше размера люле-кул бензола, последний ие сможет проникнуть н эти каналы, несмотря на благоприятную для адсорбции бензола химическую природу поверхности каналов. [c.538]

Процесс адсорбции сопровождается выделением тепла. В случае чисто физической адсорбции выделяемое тепло равно теплоте конденсации. При химической адсорбции количество выделяющегося тепла больше. Удаление молекул с поверхности требует подвода тепла к поверхности для выбивания (испарения) молекул. В случае хемосорбции это может означать, что вместе с десорбирующимися молекулами могут быть удалены некоторые атомы твердого тела, что ведет к изменению природы поверхности. Это может привести к уменьшению или увеличению адсорбционной способности. [c.158]

Согласно взглядам, изложенным в работе [180], низкомолекулярные парафиновые углеводороды (пропан, бутан, петролейный эфир и др.) растворяют адсорбированные на поверхности асфальтенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Дерягину [57], при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц н при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действи1 двух противоположных сил молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем, в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов, способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания. [c.57]

Природу поверхности твердого тела, а значит, и характер контактного взaиvюдeй твия его со смачивающей жидкостью можно изменить путем модифицирования поверхности, например, проводя ее химическую обработку. Один из широко распространенных способов изменения состава поверхностных слоев основан на адсорбции на них поверхностно-активных веществ.. Адсорбционное модифицирование тверды поверхностей проводят либо из водных растворов, либо из органических растворителей. В результате адсорбции ПАВ изменяется не только значение 0р, но и скорость растекания смачивающей жидкости. [c.21]

Поделив количество адсорбтива Дмакс адсорбированное неизвестной поверхностью 1 г адсорбента, на количество адсорбтива Гмакс, приходящееся на 1 см поверхности адсорбента, получают значение поверхности, соответствующее 1 г адсорбента, т. е. удельную поверхность 5уд. Значение Г акс находят по изотерме поверхностного натяжения растворов поверхностно-активного вещества одним из способов, описанных в работе 8. При этом получают значение адсорбции не на твердом адсорбенте, а на границе раствор — воздух. Ввиду того что при максимальной адсорбции молекулы адсорбтива образуют монослой с плотной упаковкой (так называемый частокол Ленгмюра), число молей, адсорбированных 1 см поверхности, т. е. Гмакс в первом приближении определяется только площадью молекулы и не зависит от природы поверхности. Поэтому значение максимальной адсорбции, пайденное на границе растпор — воздух, может быть использовано и в случае границы раствор — адсорбент, т. е. для определения удельной поверхности адсорбента. [c.80]

Силами отталкивания могут являться электрические силы, возникающие в результате избирательней адсорбции межфазной поверхностью одного из ионов электролита, пргГсутствующего в системе. Поскольку частицы дисперсной фазы по своей природе одинаковы и адсорбируют всегда определенный ион, все они приобретают электрический заряд одного и того же знака и испытывают взаимное отталкивание, что препятствует сближению их на такие расстояния, где уже могут действовать весьма значительные аттракционные силы. Другой причиной, препятствующей сближению коллоидных частиц до расстояний, на которых начинают превалировать силы сцепления, может явиться образование на поверхности частиц сольватной оболочки из молекул среды. Такая оболочка возникает в результате адсорб ции дисперсной фазой либо молекул среды, либо молекул или ионов третьего компонента (стабилизатора) системы. Помимо этих двух факторов существуют и другие факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость коллоидным системам. Подробно все факторы устойчивости рассмотрены в гл. IX. [c.20]

Особый интерес для коллоидной химии представляет адсорбция ионов поверхностью кристалла, в состав которого входят иоиы той же природы. При этом адсорбцию можно рассматривать как кристаллизацию, т. е. как достройку кристаллической решетки способным адсорбироваться ионом. Согласно Панету и Фаянсу, кристаллы достраиваются лишь теми ионами или атомами, которые входят в их состав. Например, кристаллы Agi, внесенные в раствор KI, адсорбируют на поверхности иодид-ионы. Если же [c.147]

Вместе с тем электрокаталитические процессы существенно отличаются от реакций газофазного катализа. Во-первых, скорость электрокаталитических процессов зависит не только от состава системы, природы катализатора, температуры, но и от потенциала электрода-катализатора. Изменяя потенциал, можно регулировать скорость, направление и селективность электрокаталитического процесса. Во-вторых, электрокаталитические процессы протекают при адсорбции на поверхности катализатора молекул растворителя и ионов электролита, что приводит к возникновению новых путей реакции, невозможных в газофазовых каталитических системах, и сильно сказывается на скорости процессов. [c.268]

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]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздела фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные закономерности 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. III. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело—газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отнощении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционши слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности раздела твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной (фсдой. [c.51]

Способность поверхностно-активных веществ при адсорбции на поверхности раздела фаз радикально изменять ее свойства и тем самым влиять на многие важные свойства дисперсных систем широко используется в самых различных областях техники и многочисленных технологических процессах. При этом влияние ПАВ может быть существенно различным в зависимости от химической природы и строения граничаищх фаз и молекул ПАВ, от условий их применения. Следуя Ребиндеру [9], можно выделить четыре группы ПАВ по физико-химическому механизму их воздействия на поверхность раздела фаз и дисперсную систему в целом. Дадим краткую предварительную характеристику этим основным группам. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология