Головна

Фізична і хімічна адсорбція. Ефекти, що визначають фізичну адсорбцію.

  1. А) Причини, що визначають необхідність моніторингу
  2. Адсорбція з розчинів. Рівняння Ленгмюра. Залежність величини адсорбції від різних факторів.
  3. Адсорбція на межі поділу фаз. Поверхнево-активні, поверхнево-інактивні і поверхнево-неактівнае речовини. Ізотерма поверхневого натягу і ізотерма адсорбції.
  4. Адсорбція електролітів. Еквівалентна і виборча адсорбція сильних електролітів. Правило Панета-Фаянсу.
  5. Активна м'язова діяльність (фізичне навантаження)
  6. Активна м'язова діяльність (фізичне навантаження) і здоровий спосіб життя
  7. Акти (норми), що визначають порядок здійснення позитивного управління.

Адсорбція - збільшення концентрації розчиненого речовини біля поверхні розділу двох фаз (тверда фаза-рідина, конденсована фаза - газ) внаслідок нескомпенсованність сил міжмолекулярної взаємодії на розділі фаз. Адсорбція є окремим випадком сорбції, процес, зворотний адсорбції - десорбція.

На поверхні розділу двох фаз крім адсорбції, зумовленої в основному фізичними взаємодіями (головним чином це Ван-дер-ваальсово сили), може йти хімічна реакція. Цей процес називається хемосорбцией. Чіткий поділ на адсорбцію і Хемосорбція не завжди можливо. Одним з основних параметрів за якими розрізняються ці явища є парниковий ефект: так, парниковий ефект фізичної адсорбції зазвичай близький до теплоти зрідження адсорбата, парниковий ефект хемосорбції значно вище. Крім того на відміну від адсорбції хемосорбция зазвичай є незворотною і локалізованої. Прикладом проміжних варіантів, що поєднують риси і адсорбції і хемосорбції є взаємодія кисню на металах і водню на нікелі: при низьких температурах вони адсорбуються за законами фізичної адсорбції, але при підвищенні температури починає протікати хемосорбция.

Причиною адсорбції є неспецифічні (тобто не залежать від природи речовини) Ван-дер-ваальсово сили. Адсорбція, ускладнена хімічною взаємодією між адсорбентом і адсорбатом, є особливим випадком. Явища такого роду називаютхемосорбціей і хімічної адсорбції. «Звичайну» адсорбцію в разі, коли потрібно підкреслити природу сил взаємодії, називають фізичної адсорбцией.

Фізична адсорбція є оборотним процесом, умова рівноваги визначається рівними швидкостями адсорбції молекул адсорбтіваP на вакантні місця поверхні адсорбенту S * і десорбції - звільнення адсорбата з зв'язаного стану S - P:

;

рівняння рівноваги в такому випадку:

,

де K - константа рівноваги, [S - P] і [S *] - частки поверхні адсорбенту, зайняті і незайняті адсорбатом, а [P] - концентрація адсорбтива.

Кількісно процес фізичної мономолекулярної адсорбції в разі, коли міжмолекулярним взаємодією адсорбата можна знехтувати, описується рівнянням Ленгмюра:

,

де  - Частка площі поверхні адсорбенту, зайнята адсорбатом,  - Адсорбційний коефіцієнт Ленгмюра, а P - концентрація адсорбтива.

оскільки  і відповідно,  , Рівняння адсорбційної рівноваги може бути записано таким чином:

Рівняння Ленгмюра є однією з форм рівняння ізотерми адсорбції. Під рівнянням ізотерми адсорбції (частіше застосовують скорочений термін - ізотерма адсорбції) розуміють залежність рівноважної величини адсорбції від концентрації адсорбтива a = f (С) при постійній температурі (T = const). Концентрація адсорбтива для випадку адсорбції з рідини виражається, як правило, в мольних яких масових частках. Часто, особливо в разі адсорбції з розчинів, користуються відносною величиною: З / Сs, де С - концентрація, Сs - гранична концентрація (концентрація насичення) адсорбтива при даній температурі. У разі адсорбції з газової фази концентрація може бути виражена в одиницях абсолютного тиску, або, що особливо типово для адсорбції парів, в відносних одиницях: P / Ps, де P - тиск пара, Ps - тиск насичених парів цієї речовини. Саму величину адсорбції можна виразити також в одиницях концентрації (відношення числа молекул адсорбата до загальної кількості молекул на межі поділу фаз). Для адсорбції на твердих адсорбентах, особливо при розгляді практичних завдань, використовують відношення маси або кількості поглиненого речовини до маси адсорбенту, наприклад мг / г або ммоль / г.

Адсорбція - загальне і повсюдне явище, що має місце завжди і скрізь, де є поверхню розділу між фазами. Найбільше практичне значення має адсорбція поверхнево-активних речовин і адсорбція домішок з газу або рідини спеціальними високоефективними адсорбентами. Як адсорбенти можуть виступати різноманітні матеріали з високою питомою поверхнею: пористий вуглець (найбільш поширена форма - активоване вугілля), силикагели, цеоліти а також деякі інші групи природних мінералів і синтетичних речовин.

Адсорбція (особливо хемосорбция) має також важливе значення в гетерогенному каталізі. Приклад адсорбційних установок наведено на сторінці азотні установки. Установка для проведення адсорбції називається адсорбером.

 



Способи і схеми подачі напруги зміщення на базу транзистора в підсилювачі з ОЕ. | Залежність положення рівня Фермі від температури для напівпровідника р-типу.

Електронно-дірковий перехід. Класифікація переходів. Область просторового заряду (ОПЗ). Гетеропереходи. | Базові схеми побудови підсилювачів електричних сигналів на базі ОУ. | Елементна база електронних засобів, пристрої функціональної електроніки та електрорадіоелементи. | Паразитні ємності в підсилювачах і їх вплив на посилення електричних сигналів. | Дипольно-релаксаційна поляризація. Залежність діелектричної проникності від температури і частоти електричного поля для дипольно-релаксаційної поляризації. | Види електричних сигналів і їх спектри. | Залежність рухливості носіїв заряду від напруженості електричного поля і температури. Механізми розсіювання носіїв заряду. | Базові логічні елементи І, АБО, НЕ | Квиток № 19 | Процеси іонно-плазмового травлення в технології інтегральних схем. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати