Коллоидная химия. Методические указания. Письменко В.Т - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

31
тролита адсорбируются на поверхности адсорбента, состоящего из полярных
молекул или ионов. Почти всегда на такой поверхности один из ионов адсор-
бируется избирательно. Поэтому ионную адсорбцию часто называют поляр-
ной адсорбцией. Катионы и анионы обладают различной адсорбционной спо-
собностью в силу различия их природы.
Согласно первому правилу (сформулированному К. Фаянсом, Ф.
Пане-
том и Н. П. Песковым) на твердой поверхности адсорбента преимущест-
венно адсорбируются ионы, входящие в состав адсорбента, или имеющие
общую с данной поверхностью атомную группировку (или изоморфную с
ней).
Так, например, на кристалликах BaSO
4
, образующихся при реакции
H
2
SO
4
+ BaCl
2
= BaSO
4
↓ + 2 HCl,
адсорбируются либо ионы SO
4
--
, либо ионы Ва
2+
, но не ионы Н
+
, Cl
-
, К
+
или
NO
3
-
, если они присутствуют в растворе. Такую адсорбцию можно рассмат-
ривать как кристаллизацию, т.е. достройку кристаллической решетки адсор-
бента.
Поверхность адсорбентов, образованная полярными молекулами, в
растворах электролитов обладает электрическим зарядом вследствие диссо-
циации ионогенных групп адсорбента или вследствие избирательной адсорб-
ции. Микроучастки поверхности адсорбента, несущие определенный заряд,
адсорбируют противоположно заряженные
ионы электролита – это второе
правило Фаянса – Панета – Пескова. При этом ионы электролита противо-
положного знака непосредственно не адсорбируются, но под действием сил
электростатического притяжения остаются вблизи адсорбированных ионов,
образуя с ними на поверхности адсорбента так называемый двойной элек-
трический слой.
Радиус ионов сильно влияет на их способность адсорбироваться. Ионы
одинаковой валентности адсорбируются тем лучше, чем больше их эффек-
тивный радиус (радиус в кристаллической решетке). Причина этого заключа-
ется в том, что поляризующее действие иона тем больше, чем меньше его
размер. А это в свою очередь приводит к различной степени гидратации ио-
нов. Ионы большого радиуса (при одном и том же
заряде) гидратируются в
меньшей степени, а поэтому их гидратная оболочка в меньшей степени пре-
пятствует адсорбции. Гидратная оболочка препятствует адсорбции ионов, так
как она уменьшает электрическое взаимодействие. На рисунке (рис. 13)
представлено соотношение между эффективными радиусами катионов ще-
лочных металлов и их радиусами в гидратированном состоянии.
r (Li
+
)
> r(Na
+
)
> r(K
+
)
> r(Rb
+
)
> r(Cs
+
)
Увеличение адсорбционной способности
Рис. 13. Соотношение между эффективными радиусами катионов щелочных металлов
и радиусами катионов в гидратированном состоянии
Гидратная
оболочка

Страницы