Коллоидная химия. Письменко В.Т - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

33
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.
В соответствии с первым правилом (сформулированным К. Фаянсом, Ф.
Панетом и Н. П. Песковым)
на
твердой поверхности адсорбента преимущественно адсорбируются
ионы, входящие в состав адсорбента, или имеющие общую с данной поверх-
ностью атомную группировку (или изоморфную с ней).
Так, например, на кристалликах BaSO
4
, образующихся при протекании
реакции:
H
2
SO
4
+ BaCl
2
= BaSO
4
↓ + 2 HCl,
адсорбируются либо ионы SO
4
2-
, либо ионы Ва
2+
, но не ионы Н
+
, Cl
-
, К
+
или
NO
3
-
, если даже они присутствуют в растворе. Такую адсорбцию можно рас-
сматривать как кристаллизацию, т.е. достройку кристаллической решетки ад-
сорбента.
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 противоположного знака непосредственно не
адсорбируются, но под действием сил электростатического притяжения ос-
таются вблизи адсорбированных ионов, образуя с ними на поверхности ад-
сорбента так называемый двойной электрический 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.
Ионы, расположенные в порядке возрастания
(или уменьшения) адсорб-
ционной способности, образуют ряды, которые называют лиотропными ря-
дами (или рядами Гофмейстера).

Страницы