Аналитическая химия. Лебедева М.И. - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

9.2. СОРБЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Сорбцией (sorbeo – лат.– поглощаю, втягиваю) называется поглощение газов, паров растворённых веществ твёрды-
ми и жидкими поглотителями. (Повседневная практика – крашение материала).
Десорбция – отдача сорбированного вещества (обесцвечивание вещества при стирке).
Адсорбция – поглощение растворённых или газообразных веществ на поверхности твёрдого или жидкого тела. По-
верхность сорбента очень велика (1 г угля в противогазе имеет поверхность 600…1000 м
2
).
Абсорбция – поглощение веществ во всем объёме твёрдой или жидкой фазы (черновая Pt, пористый Pd). При этом
один объём твёрдого металла (Pd) поглощает до 400 объёмов водорода, который при нагревании снова может быть полу-
чен в чистом виде. Примером абсорбции газ–жидкость является растворение воздуха (О
2
) в воде. Абсорбция широко
применяется в химической технологии.
9.3. УРАВНЕНИЕ ЛЕНГМЮРА
Фактическое количество адсорбированного вещества (газа) твёрдым телом является сложной функцией различных
параметров, таких как площадь твёрдой поверхности, число активных центров на единицу площади, прочность связи ве-
щества с твёрдой поверхностью, температура и т.д.; поэтому количество адсорбированного вещества х на один грамм
твёрдого адсорбента m характеризует адсорбцию (х / m = a). Эту величину обычно относят к концентрации вещества при
помощи эмпирических соотношений, таких как изотерма Ленгмюра. Изотермы адсорбции – это графическая зависимость
адсорбции от концентрации при постоянной температуре (уравнение Ленгмюра). Теоретически легче описать адсорбцию
паров на твердой поверхности:
wc
zwc
а
+
=
1
, (9.1)
где а – адсорбция; z, w – экспериментальные величины, характеризующие адсорбционную способность поглотителя сор-
бента по отношению к данному газу; с – концентрация газа.
Если с << 1, то Kczwca == , т.е. получаем уравнение прямой, выходящей из начала координат (рис. 9.1).
Если с >> 1, то z
wc
zwc
а == , то получаем уравнение прямой, параллельной оси абсцисс. То есть при малых концен-
трациях адсорбция прямо пропорциональна концентрации; при больших концентрациях – она является постоянной вели-
чиной, так как происходит насыщение поверхности адсорбента.
На практике встречаются три типа изотерм адсорбции: выпуклая, вогнутая и линейная (рис. 9.2).
Рис. 9.1. Изотерма адсорбции
I II III
Рис. 9.2. Типы изотерм
а
а = z
c
а = Kс
с
а
а
а
с
с

Страницы