Измерение теплоты адсорбции хроматографическим методом. - 2 стр.

                                        Скорость прохождения газа через
                                 хроматографическую колонку при
                                 постоянной температуре определяется
                                 временем жизни молекул в
                                 адсорбированном состоянии, т.е. теплотой
                                 адсорбции. Теплоту адсорбции
                                 рассчитывают на основании результатов
                                 измерений зависимости времени удержания
                                 газа в колонке от температуры колонки.

                               ВВЕДЕНИЕ.

      Адсорбцией называется поглощение газов на поверхности твердого тела
или жидкости.
      Адсорбция газа обусловлена неупругими соударениями молекул с
поверхностью твердого тела, в результате которых молекулы находятся на
поверхности дольше, чем время периода колебаний атома в молекуле. Время
жизни молекулы в адсорбированном состоянии τ определяется соотношением
Френкеля :
                   τ = τ 0 exp(Q / RT )                            (1),
      где Q - энергия взаимодействия адсорбированных молекул с поверх-
ностью твердого тела или теплота адсорбции, τ0 - период колебаний
адсорбированных молекул (10-12 с > τ0 > 10-13 c).
      Как правило, молекулы удерживаются на поверхности силами Ван-дер-
Ваальса, и энергия притяжения редко превышает 10-30 кДж/моль (2-6
ккал/моль). Такую адсорбцию называют физической.
      Характерное время жизни молекул в адсорбированном состоянии при
комнатной температуре и Q = 20 кДж/моль составляет ~ 10-8с. Энергия связи
молекулы с поверхностью при хемосорбции значительно выше и может
достигать 500 кДж/моль.
      При физической адсорбции между молекулами в газовой фазе и на
поверхности быстро устанавливается динамическое равновесие. Уравнение,
связывающее между собой объемную и поверхностную концентрацию молекул,
называется изотермой адсорбции.
       Впервые уравнение изотермы вывел Лангмюр. Он рассматривал
следующую упрощенную модель: молекулы газа адсорбируются на поверх-
ности твердого тела только в один слой и в адсорбированном состоянии не
взаимодействуют друг с другом; поверхность твердого тела энергетически
однородна и равноценна для адсорбции.
      При динамическом равновесии скорости адсорбции и десорбции равны.
Обозначим через θ долю заполнения поверхности адсорбированными
молекулами. Тогда скорость адсорбции, пропорциональная доле свободной
поверхности и числу ударов молекул газа о поверхность площадью S в единицу
времени, составит