АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Из разбавленных растворов

1. Наиболее широко используется в практике модель идеального двухмерного раствора адсорбата и растворителя. Процесс адсорбции в этом случае представляют как конкуренцию за места поверхности между молекулами адсорбата и растворителя (свободных мест на поверхности, как в случае адсорбции из газовой фазы, нет) и используют прави­ло вытеснения со всеми вытекающими из него следстви­ями. Это правило, выведенное опытным путем для адсорбции смеси га­зов, оказалось применимым и к растворам. Его суть: присутствие вто­рого компонента понижает адсорбцию первого, иначе каждый компонент в смеси адсорбируется меньше, чем вне смеси (если сравнение ведется при равных равновесных концентрациях).

Модель идеального двухмерного раствора адсорбата и растворителя приводит к уравнению Лэнгмюра (4.11)

или a = a_¥ или Г = Г_¥ (4.77)

Если поверхностный слой нельзя считать идеальным, то в уравнение (4.77) следует ввести коэффициенты активности адсорбата и растворите­ля. Если поверхность нельзя считать однородной, то для описания опытных данных по адсорбции из жидких растворов следует использо­вать уравнение изотермы Темкина

q = a_¥ × I/f ln(K₀×P) (4.78)

или Фрейндлиха, заменив P на С:

q = C×P^g или a = a_¥ СP^g, (4.79)

где f - показатель неоднородности; К₀ - адсорбционный коэффициент на наиболее сильно адсорбирующих центрах; С и g - константы: 0 < g <1.

2. При отсутствии общей теории адсорбции из растворов на твердых поверхностях можно качественно охарактеризовать это явление с термо­динамической точки зрения, обращаясь к основному уравнению адсорб­ции - уравнению Гиббса (4.9). Эксперименталь­­но подтвержденное для жидких поверхностей раздела, оно должно быть применимо и здесь. К сожалению, отсутствие сведений о поверхностном натяжении на границе твердое тело-раствор не позволяет непосредст­венно использовать его в данном случае.

3. Адсорбция происходит в соответствии с правилом Дюкло-Траубе: при движении вверх по гомологическому ря­ду адсорбция органических веществ из водных растворов сильно и не­уклонно возрастает (см. гл. 4.2, с. 85).

При адсорбции из органических растворителей правило Дюкло-Траубе обращается, оно не выполняется и в случае микропористых адсорбентов в силу стерических (пространственных) факторов.

4. Как уже упоминалось, выполняется правило выравнивания полярностей Ребиндера: адсорбция идет в сторону выравнивания полярностей контактирующих фаз и тем сильнее, чем больше первоначальная разность полярностей растворителя и адсорбента. В соответствии с правилом Ребиндера для адсорбции органических веществ из водных растворов следует выбрать неполярный адсорбент, на­пример активированный уголь, а для адсорбции из органических раст­ворителей - полярный адсорбент, например силикагель (см. гл. 4.4, с. 123).

5. Адсорбция одного и того же адсорбата на одном и том же адсор­бенте из растворителей близкой полярности будет больше из того растворителя, где растворимость адсорбата меньше.

Адсорбционные равновесия и количественное описание

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 406 | Нарушение авторских прав