Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

88
полярных молекул (Н
2
О, СО
2
, NH
3
и др.) на неполярных адсорбентах
и металлах;
в) ориентационные силы, порожденные взаимной ориентацией
взаимодействующих диполей, − характерны для адсорбции полярных
молекул (Н
2
О, СО
2
, NH
3
и др.) на полярных адсорбентах с ионной
связью (типа NaCl, BaO и др.).
Водородная связь обеспечивает адсорбцию полярных молекул
(Н
2
О, СО
2
, NH
3
и др.) на поверхности адсорбентов с гидроксильными
группами ОН (типа стекол, силикагелей и цеолитов). Распределение
электронной плотности в гидроксильных группах, прочно связанных с
атомами кремний - кислородного остова, таково, что отрицательный
заряд в них смещен к атому кислорода. Следовательно, гидроксильная
группа ОН представляет собой электрический диполь с
положительным зарядом у атома водорода, выдвинутого наружу. Этот
положительный заряд и обеспечивает связь с отрицательными
зарядами других молекул, например молекул воды. Именно этим
обусловлены высокие сорбционные свойства по отношению к Н
2
О у
стекол, силикагелей (гелей кремниевой кислоты H
2
SiO
3
) и цеолитов
(кристаллических
алюмосиликатов щелочных
щелочно-земельных металлов).
При физической
адсорбции адсорбированная
молекула сохраняет свою
структуру, не теряя
индивидуальности, т. е.
молекула и адсорбент
представляют собой
независимые подсистемы,
связанные слабыми силами Ван-
дер-Ваальса. Так как прочность:
межмолекулярных связей
невелика, то физически
адсорбированная молекула может быть относительно легко удалена с
поверхности. Энергетическое состояние адсорбированной частицы
принято изображать в виде диаграммы U(x), показывающей
зависимости энергии взаимодействия частицы с поверхностью
твердого тела от расстояния до этой поверхности. На энергетической
диаграмме, приведенной на рис. 5.3, устойчивому состоянию
физадсорбции соответствует положение молекулы в потенциальной
яме глубиною U
ф
, расположенной на расстоянии x
ф
от поверхности.
Величина U
ф
, определяется силой взаимодействия молекулы с
поверхностью и называется энергией физической адсорбции. Процесс
физического адсорбирования всегда идет с выделением энергии в
Рис. 5.3 Энергетическая диаграмма
для процесса физической адсорбции
на поверхности твердого тела

Страницы