Энергия активации десорбции
Энергия активации десорбции Еd связана с теплотой адсорбции и энергией активации адсорбции следующим уравнением:
Ed = qхим + Ea (4.72)
Поскольку адсорбция всегда экзотермична, Еd не равна 0 даже в предельном случае, когда Ea = 0. Следовательно, десорбция - процесс всегда активированный.
Для неактивированной адсорбции изменение Еdс заполнением определяется исключительно изменением qхим . и так же, как qхим., она преимущественно падает с ростом q. Для активированной адсорбции этот эффект менее выражен: здесь накладываются два взаимно компенсирующихся явления - увеличение Еa и уменьшение qхим..
Расчеты энергии активации десорбции производят на основе опытных величин скоростей десорбции с помощью уравнений Аррениуса:
и Поляни - Вигнера [17]:
, (4.73)
где qs - частичное заполнение поверхности при температуре T; t - время; n - фактор частоты; n - порядок реакции; Ed - энергия активации десорбции.
Рис. 4.18. Зависимость энергии активации адсорбции водорода (1а, 2а, За),
кислорода (1 б, 2 б, 3 б) и СО (4, 5, 6) на GaAs (l a, 1 б, 4),
ZnSe (2 а, 2 б, 5), CuBr (З а, 3 б, 6) от заполнения поверхности
Интегрирование последнего в случае программированного нагрева дает следующие уравнения:
для 1-го порядка десорбции; (4.74)
для 2-го порядка десорбции, (4.75)
где - первоначальное заполнение поверхности (рис. 4.19).
а б
в
Рис. 4.19. Термохроматограмма водорода, адсорбированного на ZnSe (а); спектры термодесорбции СО (1), Н2 (2), CO2 (3) с поверхности ZnTe (б); кинетический анализ термодесорбции Н2 (1, 2), СО (3, 4), СО2 (5,6) на ZnTe (в)
О роли и характеристиках поверхности, пористой структуре адсорбентов, теориях и методах исследования адсорбции газов и паров см. в [2].
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 1246 | Нарушение авторских прав
|