Составители:
Рубрика:
33
молекулы адсорбата взаимодействуют не с единичной молекулой адсор-
бента, а с их совокупностью, благодаря чему силы взаимодействия в зави-
симости от их природы могут либо возрастать, либо ослабевать.
Адсорбцию принято делить на физическую и химическую. Физиче-
ская адсорбция обусловлена межмолекулярными (ван-дер-ваальсовыми)
силами. В простейшем случае, при адсорбции неполярного адсорбата на
неполярном адсорбенте, эти взаимодействия неспецифичны, то есть это
универсальные дисперсионные силы. При физической адсорбции не про-
исходит химического взаимодействия между адсорбентом и адсорбатом
и молекулы адсорбата на поверхности адсорбента не теряют своей ин-
дивидуальности.
Дисперсионное взаимодействие не зависит от температуры. Оно уни-
версально, то есть существует в любых системах, где есть электроны.
Важным свойством дисперсионных сил является их аддитивность : сила
взаимодействия между двумя молекулами не зависит от присутствия дру-
гих молекул. В случае адсорбции аддитивность проявляется в том, что
суммируются силы взаимодействия молекул адсорбата со всеми близле-
жащими атомами поверхности адсорбента. Именно поэтому при адсорб-
ции пористыми адсорбентами вклад дисперсионных сил в общее взаимо-
действие оказывается весьма существенным.
При адсорбции неполярных веществ на полярном адсорбенте (на-
пример, ионный кристалл) к дисперсионным силам притяжения добавля-
ются индукционные силы притяжения диполя, индуцированного в молеку-
ле адсорбата электростатическим полем адсорбента. Индукционное при-
тяжение возникает и при адсорбции полярных молекул на неполярном ад-
сорбенте.
В случае адсорбции полярных молекул на полярном адсорбенте воз-
никает ориентационное электростатическое кулоновское взаимодействие
диполей адсорбата с электростатическим полем адсорбента. Энергия и ку-
лоновских, и дисперсионных сил обратно пропорциональна шестой степе-
ни расстояния между центрами взаимодействующих атомов.
Очевидно, что если на сравнительно больших расстояниях превали-
руют силы притяжения, то на малых расстояниях будут преимущественно
действовать силы отталкивания между взаимодействующими атомами.
Это отталкивание обратно пропорционально двенадцатой степени рас-
стояния между атомами адсорбата и адсорбента. Потенциал взаимодейст-
вия молекулы адсорбата с поверхностью адсорбента приблизительно от-
ражает уравнение Леннарда - Джонса:
Ф =
−
C Σ r
i
-6
+ В Σ r
i
-12
,
(6.2)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
