Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 197 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
196
Различают
1
физическую (молекулярную) адсорбцию и химическую ад-
сорбцию
(хемосорбцию).
Для физической адсорбции характерно взаимодействие адсорбента и ад-
сорбата за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей. Эти адсорбционные
силы обеспечивают притяжение. На очень близком расстоянии проявляются
короткодействующие силы отталкивания.
Химическая адсорбция отличается от физической тем, что она обуслов-
лена силами химической природы между адсорбентом и адсорбатом. При хи-
мической адсорбции может теряться индивидуальность реагентов. Энергия
взаимодействия при хемосорбции составляет 40 – 400 кДж/моль, т. е. значи-
тельно больше этой величины для физической адсорбции (10 – 40 кДж/моль).
Если химическая адсорбция происходит с малым тепловым эффектом, то это
значит, что параллельно идет процесс, который требует затраты энергии (на-
пример, диссоциация молекул адсорбата на поверхности
).
Не всегда можно провести четкую границу между физической и химиче-
ской адсорбциями (особенно при слабой хемосорбции), также как вообще меж-
ду физическим и химическим взаимодействиями. Так, часто адсорбцию за счет
водородных связей рассматривают как пограничную между физической ад-
сорбцией и хемосорбцией. Нередко физическая адсорбция предшествует хемо-
сорбции.
Физическая адсорбция отличается
универсальностью и малой специфич-
ностью. Хемосорбция характеризуется специфичностью взаимодействия, при-
водящего обычно к образованию поверхностного химического соединения.
Сильная хемосорбция часто необратима. Вместо адсорбированного вещества
может десорбироваться другое соединение. Из сказанного можно заключить,
что хемосорбция является простейшим примером гетерогенной реакции.
Для количественного описания адсорбции применяют две величины. Од-
на из этих величин
определяется количеством вещества адсорбата (моль) или
его массой (г или в Си кг) в поверхностном слое, приходящимися на единицу
площади поверхности или на единицу массы адсорбента. Ее называют
абсо-
лютной величиной адсорбции
и обозначают буквой A.
ss
s
s
cV
A
ch
s
== (2.382)
1
В физико-химическую классификацию процессов адсорбции обычно включают и ионный
обмен, являющийся одним из путей протекания химической реакции между адсорбатом и
адсорбентом. Данный вопрос выходит за рамки настоящего рассмотрения.