На головну

Теоретичні основи розділу

  1.  II. ОСНОВИ ТЕОРІЇ МЕХАНІЗМІВ І МАШИН
  2.  II. Система дієслівних форм. Основи дієслова.
  3.  X. ПРАВОВІ ОСНОВИ ОЦІНКИ
  4.  XIII. ПРАВОВІ ОСНОВИ ЕКОЛОГІЧНОГО АУДИТУ
  5.  Баденський (Фрейбургском, ПІВДЕННО-західнонімецького) ШКОЛА - напрям в неокантианстве, що грунтується на трансцендентальної-психологічної інтерпретації вчення Канта
  6.  БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ АГРЕСИВНОГО ПОВЕДІНКИ ЛЮДИНИ 1 сторінка
  7.  БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ АГРЕСИВНОГО ПОВЕДІНКИ ЛЮДИНИ 2 сторінка

Відомо, що будь-яка поверхня володіє вільної поверхневою енергією G, величина якої визначається як добуток поверхневого натягу ? на величину площі поверхні S:

G = ? S. (5.1)

Мимовільна зміна концентрації речовини на поверхні розділу фаз у порівнянні з його концентрацією всередині фази називають адсорбцією.

Кількісно процес мономолекулярної адсорбції на поверхні розчину може бути виражений рівнянням Гіббса:

 , (5.2)

де Г - величина адсорбції, моль / м2;

с - концентрація речовини адсорбтива в розчині, моль / м3;

 - Поверхнева активність, що характеризує зміну ? залежно від концентрації при S = ??const;

Т - температура системи, К;

R - універсальна газова стала. Дж / моль К.

На кордоні фаз «рідина - тверде тіло» або «газ - тверда речовина» застосовують рівняння Ленгмюра:

 або  , (5.3)

де Г - питома адсорбція;

Г? - Гранична максимальна адсорбція;

С - концентрація адсорбтива;

Р - тиск адсорбтива;

К - постійна величина.

Рівняння Ленгмюра може бути представлено у вигляді:

 (5.4)

або

 (5.5)

або

 , (5.6)

де V - об'єм адсорбованого газу;

Vm - об'єм адсорбованого газу, повністю покриває поверхню 1 г адсорбенту (обсяги V і Vm приведені до нормальних умов).

Графічне зображення рівняння приведено на малюнку:

При відомій величині Г? може бути обчислена площа, займана однією молекулою адсорбтива в стані насичення:

 , м2/ Молекула (5.7)

Товщина адсорбованого шару ? обчислюється за рівнянням:

 , (5.8)

де М - молярна маса адсорбтива, г / моль;

d - щільність адсорбтива;

N0 - Число Авогадро.

Площа поверхні S 1 г адсорбтива дорівнює:

 , (5.9)

де S - площа однієї молекули адсорбтива на поверхні адсорбенту.

При адсорбції на поверхні багатьох адсорбентів утворюється полімолекулярного адсорбційний шар. Полімолекулярного адсорбція описується теорією БЕТ, яка встановлює залежність між адсорбційної ємністю насиченого моношару аm, Питомої адсорбцией а, рівноважним тиском газу Р і величиною k - константою, залежить від енергії взаємодії молекул в адсорбционном шарі.

Рівняння БЕТ у вигляді рівняння прямої лінії має вигляд:

 , (5.10)

де PS - Тиск насиченої пари.

Для визначення питомої поверхні адсорбенту S будують графік залежності:  від .

За кутовому коефіцієнту прямої, рівному (k - 1) (kam)-1, І величиною відрізка, що відсікається на осі ординат при  = 0, рівного (kam)-1 розраховується am. Питома поверхня S обчислюється за формулою:

S = S0 • am • N0, (5.11)

де S0 - Площа, яку займає однією молекулою газу в адсорбционном шарі;

N0 - Постійна Авогадро.

На практиці для обчислення величини адсорбції набуло поширення також емпіричне рівняння Фрейндліха:

 , (5.12)

де Х - кількість адсорбованого речовини, моль;

m - маса адсорбенту, г;

С - рівноважна концентрація;

До і n - емпіричні константи.

У логарифмічному вигляді рівняння Фрейндліха представляє рівняння прямої:

При графічному побудові в осях координат «lg X / m - lg C» відрізок, що відсікається прямою на осі ординат, дає значення lg K, а тангенс кута дає значення 1 / n, тому що останній становить кутовий коефіцієнт в рівнянні 5.13:

 . (5.13)




 Залежності швидкості реакції від температури |  Визначення порядку реакції омилення етилацетату лугом |  У сернокислой середовищі |  Програми для самостійної роботи |  Тиск пари розчинів |  Температура замерзання і кипіння розчинів |  Колігативні властивості електролітів |  Визначення ступеня і константи дисоціації оцтової кислоти |  методом |  Програми для самостійної роботи |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати