Коллоидная химия. Учебное пособие. Пальтиель Л.Р - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

36
при постоянном равновесном давлении А = f(T)
P
или постоянной равно-
весной концентрации Г = f (Т)
С
, носит название, соответственно, изобары
или изопикны адсорбции (рис. 7.1-б) ; здесь р
1
>
р
2
>
р
3
. Уравнение вида
р = f (Т)
А
, изостера адсорбции (рис. 7.1-в), связывает равновесное давле-
ние с температурой при постоянном адсорбированном количестве; в этом
случае А
1
>
А
2
>
А
3
.
Задача любой адсорбционной теории - на базе определенной модели
процесса адсорбции составить ее математическое описание. В идеале
уравнение должно описывать зависимость равновесной величины адсорб-
ции от концентрации адсорбата в объемной фазе при различных темпера-
турах, а также прогнозировать изменение теплоты адсорбции от заполне-
ния адсорбента. Наиболее часто при этом находят уравнение изотермы ад-
сорбции. Форма изотермы адсорбции на твердых телах зависит от многих
параметров : свойств адсорбента и адсорбата, взаимодействия адсорбент –
адсорбат, взаимодействия молекул адсорбата между собой в газовой фазе
и в адсорбированном состоянии. В области малых давлений (или кон-
центраций) и соответствующих им малых заполнений поверхности
взаимодействие между молекулами адсорбата незначительно и зависи-
мость А = f(p)
T
сводится к простейшей форме, называемой законом Генри :
А = kp или А = k
′
c
(7.1)
где k и k
′
- адсорбционный коэффициент (или коэффициент Генри),
c - концентрация адсорбента в объемной фазе, р - давление пара адсор-
бата. Коэффициент Генри k является мерой интенсивности адсорбции.
Можно показать, что любая теоретическая изотерма должна в пределе
(при малых заполнениях) переходить в уравнение Генри.
В области средних концентраций зависимость адсорбции растворен-
ных веществ от концентрации хорошо описывается эмпирическим уравне-
нием Фрейндлиха :
,
1
n
с
m
X
A
⋅==
β
(7.2)
где Х - количество адсорбированного вещества, m - масса адсорбента,
β
и
n - константы, характерные для каждой адсорбционной системы, причем
0 < 1/n < 1 . По Фрейндллиху, n не зависит от заполнения, хотя это ут-
верждение не вполне точно. Этим эмпирическим уравнением часто поль-
зуются для ориентировочных расчетов адсорбции. Чаще всего оно при-
меняется в логарифмической форме :

Страницы