Коллоидная химия. Письменко В.Т - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
Ароматические соединения адсорбируются лучше, чем алифатические, а
непредельные соединения лучше, чем насыщенные. И, наконец, так же как и
при адсорбции на границе раствор – воздух, при адсорбции жирных ки-
слот и спиртов на твердых веществах соблюдается правило Дюкло - Траубе.
Количество адсорбированного вещества определяется избытком вещества
на границе фаз по сравнению с
равновесным количеством. Если поверхность
адсорбента неизвестна (пористые твердые адсорбенты), количество адсорби-
рованного вещества относят к 1 г (или 1 кг) адсорбента. Избыток вещества в
молях, отнесенный к 1 г адсорбента – называют адсорбцией Г.
Г =
m
CC
po
−
, моль/г.
Адсорбцию чаще всего выражают зависимостью количества адсорбиро-
ванного вещества от равновесной концентрации (или равновесного давления)
адсорбтива при постоянной температуре, т.е. строят графики:
Г = f(C
p
) или Г = f(P
p
) при Т = const,
которые называются изотермами адсорбции.
Существует несколько теорий, описывающих процесс адсорбции. Рас-
смотрим упрощенную модель адсорбции Ленгмюра. На поверхности адсор-
бента выберем площадку размером 1 см
2
, на которой будут адсорбироваться
частицы адсорбтива. Будем считать, что:
а) поверхность адсорбента однородная, т.е. центры, на которые адсорби-
руются частицы, равномерно распределены по всей поверхности;
б) адсорбированные частицы не взаимодействуют друг с другом.
Приведем в соприкосновение адсорбент с другой фазой, частицы кото-
рой адсорбируются на этой выбранной площадке (1см
2
). При этом произой-
дет процесс адсорбции, и часть площадки окажется занятой адсорбирован-
ными частицами и ее доля будет равна θ. Оставшаяся часть площадки
(1 – θ) будет свободной от адсорбированных частиц. Скорость адсорбции бу-
дет пропорциональна не занятой (свободной) доле поверхности (1 – θ) и кон-
центрации адсорбтива (С):
V
ад.
= k
ад.
.
С
.
(1 – θ),
где k
ад
– константа адсорбции.
Но кроме процесса адсорбции, существует обратный процесс – десорбция
адсорбированных частиц с этой площадки. Скорость процесса десорбции бу-
дет пропорциональна доле занятой поверхности θ, т.е.
V
десорб.
= k
десорб.
.
θ,
где k
десорб.
– константа десорбции.
При наступлении динамического адсорбционного равновесия скорость
адсорбции равна скорости десорбции:
V
ад.
= V
десорб.
или k
ад.
.
С
.
(1 – θ) = k
десорб.
.
θ.
Преобразуем, данное выражение относительно доли адсорбированного
вещества θ и получим:

Страницы