Особливості адсорбції електролітів
Під час адсорбції неелектролітів або слабких електролітів на поверхні адсорбенту накопичуються молекули речовин. В розчинах електролітів розчинена речовина знаходиться у вигляді іонів, тому на поверхні адсорбенту накопичуються іони, утворюючи подвійний електричний шар.
Механізм адсорбції електролітів:
AgI KI
(адсорбент) (розчин) 1. В розчині КІ дисоціює на К+ та І–.
І– Ag+ 2. На поверхні кристалу AgI розташовані
– + іони Ag+ та I–.
– + 3. Іони І– з розчину притягується до Ag+
І– К+ – + кристалу, утворюють малорозчинну сполуку
– + (тобто адсорбуються на поверхні кристалу).
– + 4. Іони К+ не адсорбуються, бо не утворюють з
– + іонами кристалу нерозчинну сполуку.
– + 5. Утворюється подвійний електричний шар.
– +
адсорбція І– на поверхні AgI
AgI AgNO3
(адсорбент) (розчин) 1. В розчині AgNO3 дисоціює на Ag+ та NO3–.
2. На поверхні кристалу AgI розташовані
І– Ag+ + – іони Ag+ та I–.
+ – 3. Іони Ag+ з розчину притягується до I–
Ag+ NO3– + – кристалу, утворюють малорозчинну сполуку
+ – (тобто адсорбуються на поверхні кристалу).
+ –
+ –
+ –
+ –
адсорбція Ag+ на поверхні AgI
Здатність до адсорбції залежить від:
· природи адсорбенту;
· природи іонів;
· заряду іонів (чим більший заряд, тим краще адсорбується);
· від радіусу іонів (чим більший радіус, тим менша гідратна оболонка і краще адсорбція).
Правило Фаянса – Панета:
На поверхні кристалів з розчину переважно адсорбуються ті іони, які можуть утворювати важкорозчинну сполуку з іонами кристалу або добудувати кристалічну ґратку.
Обмінна адсорбція – це процес обміну іонами між розчином та твердою фазою (адсорбентом). При цьому тверда фаза поглинає з розчину іони одного знаку (катіони або аніони), а замість них виділяє в розчин таку саму кількість іонів того ж знаку.
Наприклад: aдсорбент––Н+ + Na+ + Cl– → aдсорбент––Na+ + H+ + Cl–
розчин розчин
aдсорбент––ОН– + Na+ + Cl– → aдсорбент––Cl– + Na + + ОН –
розчин розчин
Змінюється рН розчину.
Іоніти – це речовини, здатні до обміну іонами (ґрунти, природні та штучні силікати, іонообмінні смоли):
катіоніти аніоніти
здатні до обміну катіонами, здатні до обміну аніонами,
а також Н+ а також ОН–
Регенерація іонітів – це відновлення іоніту шляхом занурення його в насичений розчин, що містить ті іони (катіони або аніони), які він втратив.
Значення в природі та використання іонітів:
· ґрунти – це іоніти (поглинають К+, NН4+ з добрив, а віддають Ca2+, Mg2+);
· очистка води від солей:
RH (тв) + NaCl (р) → RNa (тв) + HCl (р)
R′ОH (тв) + NaCl (р) → RCl (тв) + H2О (р)
· очистка води від важких металів;
· для нормалізації іонного обміну в організмі та для зв’язування токсинів.
Хроматографія – це метод розділення й аналізу сумішей за допомогою сорбційних процесів. Метод ґрунтується на різному розподілі компонентів суміші між двома фазами – рухомою та нерухомою.
Сорбент – це нерухома фаза:
– тверді речовини: Al2O3, SiO2, силікагель, крохмаль, іоніти;
– рідкі речовини – нерухомі розчинники, що утримуються носіями (наприклад, вода в порах хроматографічного паперу).
Носії нерухомих розчинників – хроматографічний папір, спеціальні пластини.
Сорбат – це рухома фаза (потік рідини, що фільтрується крізь шар сорбенту.
Класифікація хроматографічних методів:
· за механізмом розділення сумішей:
o адсорбційна хроматографія – ґрунтується на принципі розділення суміші речовин за різною силою зв’язків, що утворюються між молекулами речовин та сорбентом. Чим слабкіші зв’язки, тим швидше рухається речовина крізь нерухому фазу;
o молекулярна (розподільна) хроматографія – ґрунтується на принципі розділення за розмірами молекул. Крізь пори нерухомої фази можуть дифундувати тільки речовини, розміри молекул яких не перевищують розміри пор. Внаслідок цього молекули меншого розміру проходять більший шлях і пізніше виходять з колонки, ніж великі молекули;
o осадова хроматографія – ґрунтується на утворенні малорозчинних сполук між речовинами суміші та осаджувачем, що знаходиться в порах сорбенту. Чим більша розчинність, тим швидше речовина вимиється з сорбенту;
o іонообмінна хроматографія – ґрунтується на обміні іонів між досліджуваною речовиною та сорбентом.
· за технікою виконання:
o колоночна;
o паперова;
o тонкошарова;
o капілярна.
Значення та використання хроматографії:
· розділення сумішей речовин;
· ідентифікація речовин;
· кількісне визначення речовин.
– – – – – –
Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 1685 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 |
|