Физическая химия. Поверхностные явления и дисперсные системы - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

При адсорбции и
Δ
S и
Δ
G имеют отрицательные значения, следователь-
но, и
Δ
Н < 0, то есть адсорбция - процесс экзотермический.
Наибольшее практическое значение имеет адсорбция газов и паров
на твердых адсорбентах. Поверхность твердого тела энергетически неод-
нородна. Кроме того, весьма сложен учет взаимодействий молекул адсор-
бата с совокупностью молекул адсорбента и изменений состояния адсор-
бата и адсорбента при адсорбции. Поэтому важной характеристикой ад-
сорбционного процесса является теплота адсорбции. Она служит мерой
интенсивности адсорбционных сил - сил взаимодействия молекул ад-
сорбата с поверхностью адсорбента, а также молекул адсорбата между
собой.
Интенсивность взаимодействия адсорбент - адсорбат зависит от со-
стояния адсорбента, от того, какое количество адсорбата предварительно
адсорбировано его поверхностью (от заполнения поверхности). Поэтому
различают интегральную и дифференциальную теплоты адсорбции (по-
добно тому, как эти понятия употребляются применительно к теплотам
растворения).
Интегральной теплотой адсорбции Q называется полное количест-
во теплоты, выделяющейся при адсорбции n молей адсорбата.
Ее отно-
сят к единице массы адсорбента (Дж / кг).
Дифференциальной теплотой адсорбции q называют отнесенное к
1 моль адсорбата дополнительное количество теплоты, выделяющейся
при адсорбции бесконечно малого количества адсорбата.
Таким образом,
∫
==
2
1
.,
A
A
AdqQили
Ad
Qd
q
(6.1)
Вследствие неоднородности поверхности адсорбента адсорбция
происходит сначала на наиболее активных участках поверхности с наи-
большими значениями дифференциальной теплоты адсорбции; при боль-
ших заполнениях q уменьшается, что приводит к замедлению роста ин-
тегральной теплоты адсорбции. Кроме того, повышение дифференциаль-
ной теплоты адсорбции возможно вследствие взаимного притяжения ад-
сорбированных молекул, приводящего к уменьшению расстояния между
молекулами адсорбата.
Величина адсорбции определяется природой адсорбента и адсорба-
та, то есть зависит от взаимодействия между ними. Взаимодействие моле-
кул адсорбата с поверхностью адсорбента имеет ту же природу, что и
взаимодействие молекул внутри одной фазы (например, в газе или в
жидкости). Усложнение состоит в том, что при адсорбции взаимодейст-
вуют молекулы, принадлежащие к различным фазам, и на границе раздела
фаз неизбежно существует асимметрия сил взаимодействия. Кроме того,
32

Страницы