Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 151 стр.

происходит лишь небольшая деформация адсорбированных частиц. Этот вид
адсорбции - чисто физический процесс с энергией активации порядка 4…12
кДж/моль. При физической адсорбции поглощаемые молекулы газов и паров
удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, при хемосорбции - химическими си-
лами.
     При химической адсорбции молекулы адсорбента и адсорбтива химиче-
ски взаимодействуют. Десорбция практически неосуществима. При химиче-
ской адсорбции выделяется значительно больше теплоты, чем при физиче-
ской адсорбции.
     Химическая адсорбиия (хемосорбция) осуществляется за счет ненасы-
щенных валентных сил поверхностного слоя. При этом могут образовываться
поверхностные химические соединения, свойства и строение которых еще
мало изучены. Известно только, что они отличны от свойств объемных со-
единений. При образовании поверхностных соединений необходимо преодо-
леть энергетический барьер, который обычно составляет 40…100 кДж/моль.
Поскольку хемосорбция требует значительной энергии активации, ее иногда
называют активированной адсорбцией. При физической адсорбции взаимо-
действие молекул с поверхностью адсорбента определяется сравнительно
слабыми силами (дисперсными, индукционными, ориентационными). Для
физической адсорбции характерна высокая скорость, малая прочность связи
между поверхностью адсорбента и адсорбтивом, малая теплота адсорбции
(до 60 кДж/моль). В основе химической адсорбции лежит химическое взаи-
модействие между адсорбентом и адсорбируемым веществом. Действующие
при этом силы значительно больше, чем при физической адсорбции, а высво-
бождающееся тепло совпадает с теплом химической реакции (она колеблется
в пределах 20…400 кДж/моль).
Величины физической и химической адсорбции с ростом температуры
уменьшаются, однако при определенной температуре физическая адсорбция
может скачкообразно перейти в активированную.
     При адсорбции возможны очень большие скорости поглощения и пол-
ное извлечение компонентов, выделение которых путем абсорбции было бы
невозможно из-за их малой концентрации в смеси.
     Адсорбцию применяют для очистки газов с невысоким содержанием га-
зообразных или парообразных загрязнений до получения их очень низких
объемных концентраций. Адсорбцию применяют для улавливания из газов,
вентиляционных выбросов сернистых соединений, углеводородов, хлора,
окислов азота, паров органических растворителей и др.
     Адсорбция продолжает оставаться основным способом очистки техно-
логических газовых выбросов. В принципе, адсорбция может быть примене-
на для извлечения любых загрязнителей из газового потока. На практике об-
ласть ее применения ограничена рядом эксплуатационных, технических и
экономических условий. Так, по требованиям пожаро- и взрывобезопасности
нельзя подвергать адсорбционной обработке газы с содержанием взрыво-
опасных компонентов более 2/3 от нижнего концентрационного предела вос-
пламенения.
                                   151