Адсорбция для чего нужна

Адсорбция

Адсорбция (лат. ad — на, при; sorbeo — поглощаю) — это, в широком смысле, процесс изменения концентрации у поверхности раздела двух фаз, а в более узком и употребительном — это повышение концентрации одного вещества (газ, жидкость) у поверхности другого вещества (жидкость, твердое тело).

Содержание

Основные понятия

Адсорбция и хемосорбция

На поверхности раздела двух фаз помимо адсорбции, обусловленной в основном физическими взаимодействиями (главным образом это Ван-дер-Ваальсовы силы), может идти химическая реакция. Этот процесс называется хемосорбцией. Чёткое разделение на адсорбцию и хемосорбцию не всегда возможно. Одним из основных параметров по которым различаются эти явления является тепловой эффект: так, тепловой эффект физической адсорбции обычно близок к теплоте сжижения адсорбата, тепловой эффект хемосорбции значительно выше. Кроме того в отличие от адсорбции хемосорбция обычно является необратимой и локализованной. Примером промежуточных вариантов, сочетающих черты и адсорбции и хемосорбции является взаимодействие кислорода на металлах и водорода на никеле: при низких температурах они адсорбируются по законам физической адсорбции, но при повышении температуры начинает протекать хемосорбция.

Схожие явления

В предыдущем разделе говорилось о случае протекания гетерогенной реакции на поверхности- хемосорбции. Однако бывают случаи гетерогенных реакций по всему объему, а не только на поверхности- это обычная гетерогенная реакция. Поглощение по всему объёму может проходить и под воздействием физических сил- этот случай называется абсорбцией.

Физическая адсорбция

Причиной адсорбции являются неспецифические (то есть не зависящие от природы вещества) Ван-дер-Ваальсовы силы. Адсорбция, осложнённая химическим взаимодействием между адсорбентом и адсорбатом, является особым случаем. Явления такого рода называют хемосорбцией и химической адсорбцией. «Обычную» адсорбцию в случае, когда требуется подчеркнуть природу сил взаимодействия, называют физической адсорбцией.

Физическая адсорбция является обратимым процессом, условие равновесия определяется равными скоростями адсорбции молекул адсорбтива P на вакантных местах поверхности адсорбента S * и десорбции — освобождения адсорбата из связанного состояния S − P:

;

уравнение равновесияя в таком случае:

,

где K — константа равновесия, [S − P] и [S * ] — доли поверхности адсорбента, занятые и незанятые адсорбатом, а [P] — концентрация адсорбтива.

Количественно процесс физической мономолекулярной адсорбции в случае, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбата можно пренебречь, описывается уравнением Ленгмюра:

,

где — доля площади поверхности адсорбента, занятая адсорбатом, — адсорбционный коэффициент Ленгмюра, а P — концентрация адсорбтива.

Поскольку и, соответственно, , уравнение адсорбционного равновесия может быть записано следующим образом:

Уравнение Ленгмюра является одной из форм уравнения изотермы адсорбции. Под уравнением изотермы адсорбции (чаще применяют сокращённый термин — изотерма адсорбции) понимают зависимость равновесной величины адсорбции от концентрации адсорбтива a=f(С) при постоянной температуре (T=const). Концентрация адсорбтива для случая адсорбции из жидкости выражается, как правило, в мольных либо массовых долях. Часто, особенно в случае адсорбции из растворов, пользуются относительной величиной: С/С_s, где С — концентрация, С_s — предельная концентрация (концентрация насыщения) адсорбтива при данной температуре. В случае адсорбции из газовой фазы концентрация может быть выражена в единицах абсолютного давления, либо, что особенно типично для адсорбции паров, в относительных единицах: P/P_s, где P — давление пара, P_s — давление насыщенных паров этого вещества. Саму величину адсорбции можно выразить также в единицах концентрации (отношение числа молекул адсорбата к общему числу молекул на границе раздела фаз). Для адсорбции на твёрдых адсорбентах, особенно при рассмотрении практических задач, используют отношение массы или количества поглощённого вещества к массе адсорбента, например мг/г или ммоль/г.

Значение адсорбции

Адсорбция — всеобщее и повсеместное явление, имеющее место всегда и везде, где есть поверхность раздела между фазами. Наибольшее практическое значение имеет адсорбция поверхностно-активных веществ и адсорбция примесей из газа либо жидкости специальными высокоэффективными адсорбентами. В качестве адсорбентов могут выступать разнообразные материалы с высокой удельной поверхностью: пористый углерод (наиболее распространённая форма — активированный уголь), силикагели, цеолиты а также некоторые другие группы природных минералов и синтетических веществ.

Адсорбция (особенно хемосорбция) имеет также важное значение в гетерогенном катализе. Пример адсорбционных установок приведён на странице азотные установки.

Установка для проведения адсорбции называется адсорбером.

Источник

Адсорбция для чего нужна

Адсорбция в нашей жизни

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

1.Введение. Актуальность темы. Гипотеза.

При употреблении в пищу недоброкачественных продуктов, при отравлении ядовитыми веществами первая помощь – это применение активированного угля в качестве адсорбента.

Истрия поглотительной способности древесного угля интересна и берет начало с 18 века. В 1773 году К.Шееле наблюдал адсорбцию газов на древесном угле, в 1785 году Т.Ловиц адсорбировал из раствора вещества древесным углем. Он применял древесный уголь для очистки разных веществ: лекарств, питьевой соды, хлебной водки, питьевой воды, меда, селитры и других веществ. В 1794 году активированный уголь был использован для осветления сиропов на сахарно-рафинадном заводе в Англии. В 19 столетии исследование адсорбционных свойств угля было продолжено, но только в начале 20 века были заложены основы промышленного производства активных углей. Сейчас применение активированного угля, использование его адсорбирующих свойств также актуально, как и раньше. В годы Первой мировой войны был изобретен противогаз, который активно используется в наши дни. Человек не смог изобрести альтернативу такому сильному поглотителю, как активированный уголь. Изучая химию, я хочу подробнее узнать: почему активированный уголь обладает такими свойствами и существуют ли другие вещества- адсорбенты.

Цель: познакомиться с адсорбционной способностью активированного угля, сравнить его адсорбционные свойства с другими адсорбентами.

1.Изучить литературу по данному вопросу

2.Изучить историю создания первого противогаза.

3.Провести эксперименты с активированным углем, белым углем, полифепаном, энтеросгелем и сделать соответствующие выводы.

Объект исследования: адсорбция веществ.

Предмет исследования: адсорбирующая способность некоторых адсорбентов.

Время исследования: май-октябрь 2018 года.

теоретические (изучение литературы, интернет-ресурсов );

экспериментальные (постановка опытов)

эмпирические (наблюдение, сравнение, аналогии, обобщение).

Гипотеза: Изучив литературу по вопросу «Явление адсорбции. Адсорбенты», я хочу убедиться на практике в том, что активированный уголь действительно обладает необычными и интересными свойствами, а так же сравнить адсорбирующую способность угля с другими адсорбентами.

2.1 Понятие адсорбции

Слово «сорбция» пришло к нам из латыни. Соответствующий ему латинский глагол означает «поглощать». Сорбционные процессы – это физико-химические процессы поглощения газов и жидкостей или растворенных в жидкости веществ твердыми телами или другими жидкостями. Десорбция – обратный процесс выделения поглощенных газообразных или жидких веществ.

Различают два основных типа сорбционных процессов: абсорбцию и адсорбцию.При абсорбции поглощаемое вещество улавливается всем объемом поглотителя, при адсорбции – только поверхностью. Частный случай адсорбции – хемосорбция, когда одновременно протекают физический процесс сорбции и химическая реакция между молекулами сорбируемого вещества и сорбента (сорбирующего вещества).

Адсорбция (от лат. ad – на, при и sorbeo – поглощаю), поглощение какого-либо вещества (адсорбата) из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твердого тела (адсорбентом). [4]

Различают два вида адсорбции: физическую и химическую (хемосорбцию).

Менее прочная физическая адсорбция не сопровождается существенными изменениями молекул адсорбата. Она обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия, которые связывают молекулы в жидкостях и некоторых кристаллах и проявляются в поведении сильно сжатых газов. Существенное отличие физической адсорбции – ее обратимость. При хемосорбции молекулы адсорбата и адсорбента образуют химические соединения. Часто адсорбция обусловлена и физическими и химическими силами, поэтому не существует четкой границы между физической адсорбцией и хемосорбцией.

Хемосорбция (от хемо… и сорбция), поглощение жидкостью или твердым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений. В более узком смысле хемосорбцию рассматривают как химическое поглощение вещества поверхностью твердого тела, т.е. как химическую адсорбцию.

При хемосорбции между атомами (молекулами) адсорбента и адсорбата образуется химическая связь, т.е. хемосорбцию можно рассматривать как химическую реакцию, область протекания которой ограничена поверхностным слоем. В некоторых случаях на одной поверхности могут протекать одновременно и физическая и химическая адсорбция. Как и в случае химических реакций, адсорбент хемосорбирует не любые молекулы, а только те, которые вступают в соединении, определяется ковалентными силами с некоторой долей ионной составляющей. Определяющую роль при хемосорбции должен играть обмен электронами между адсорбентом и адсорбатом.

2.2. Применение адсорбции.

Природные и синтетические адсорбенты широко используют в начальных исследованиях, в медицине, в хроматографии, при получении твердых катализаторов и т.д.

Хроматография может быть основана различной способности компонентов к адсорбции (адсорбционная хроматография), абсорбции (распределительная хроматография), ионному обмену (ионообменная хроматография). В зависимости от агрегатного состояния элюента различают газовую и жидкостную хроматографию. Хроматографию широко используют в лабораториях и в промышленности для контроля производства и выделения индивидуальных веществ.

Предпочтительно образование определенного продукта из ряда возможных.

Каталитические реакции являются основой многих химико-технологических процессов (напр., производства серной кислоты, некоторых полимеров, аммиака). Большинство процессов, происходящих в живых организмах, также являются каталитическими (ферментативными).

Как отделить фермент от продуктов? Промышленные каталитические процессы предпочитают вести на твердых катализаторах, тогда проблема разделения исчезает. В качестве эксперимента попробовали, и фермент прикрепили к твердому носителю. Одним из способов такого прикрепления является адсорбция – обратимое связывание вещества с поверхностью твердого тела без химического изменения. В 1916 году впервые было обнаружено, что при адсорбции инвертазы – фермента, расщепляющего сахарозу на более простые углеводы (глюкозу и фруктозу), на угле или гидроксиде алюминия она сохраняет каталитическую активность. А в 1939 году получен первый патент на применение протеаз, адсорбированных на древесных опилках, для обработки шкур животных.

Адсорбция на нерастворимых носителях – это самый простой и самый старый из физических методов. Фермент как бы приклеивается к поверхности за счет водородных, гидрофобных, электростатических взаимодействий. Но поскольку химических связей нет, «склеивание» часто оказывается непрочным.

2.3 История создания противогаза

22 апреля 1915 года в районе Ипра на стыке французского и британского фронтов немцы осуществили первую газобаллонную химическую атаку. В результате из 12 тысяч солдат в живых осталось только 2 тысячи. 31 мая подобную атаку повторили на русско-германском фронте под Варшавой. Потери среди солдат были огромны. Зелинский поставил задачу отыскать надежное средство защиты от отравляющих газов. Понимая, что для универсального противогаза нужен универсальный поглотитель, для которого был бы совершенно безразличен характер газа, Зелинский пришел к идее использовать обыкновенный древесный уголь. Он вместе с В.С.Садиковым разработал способ активирования угля путем прокаливания, что значительно увеличило его поглотительную способность. В июне 1915 года на заседании противогазовой комиссии при Русском техническом обществе Зелинский впервые доложил о найденном им средстве. В конце 1915 года инженер Э.Л.Куммант предложил использовать в конструкции противогаза резиновый шлем. Из-за преступной задержки с внедрением противогаза по вине командования армии только в феврале 1916 года после испытаний в полевых условиях он, наконец, был принят на вооружение. К середине 1916 года было налажено массовое производство противогазов Зелинского-Кумманта. Всего за годы Первой мировой войны в действующую армию было направлено более 11 миллионов противогазов, что спало жизнь миллионам русских солдат. [3]

Адсорбенты применяются как носители в катализе, как наполнители для полимеров, для хроматографического разделения смесей в хроматографии, в противогазах, в медицине, в нефтепереработке (риформинг, гидроочистка, гидрокрекинг), нефтехимии для очистки нефтепродуктов (нефти, бензина и т. д.) и газов, адсорбционной очистки масел, прежде всего трансформаторных, от кислот — продуктов окисления масел, как статические осушители при консервации приборов и оборудования, а также в высоковакуумной технике для сорбционных насосов.Адсорбент данной марки можно применять для водоподготовки, очистки питьевой, хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Адсорбенты-осушители. Необходимость осушки и очистки присутствует в разнообразных процессах, в числе которых, например, кондиционирование воздуха или транспортировка природного газа по трубопроводам. Осушка природного газа обеспечивает непрерывную эксплуатацию оборудования и газопроводов, предотвращая образование ледяных и гидратных пробок. В повседневной жизни адсорбенты используются как энтеросорбенты при пищевых отравлениях, аллергических реакциях на некоторые препараты (приложение 3), а так же используют для очистки воды.

Ниже приводится характеристика некоторых адсорбентов, применяемых в быту и медицине (приложение 4). [5]

3. Мои исследования

Цель: проверить адсорбирующую способность активированного угля и сравнить с адсорбирующей способностью других адсорбентов, которые мы купили в аптеке.

3.1. Проверка адсорбирующей способности активированного угля.

Оборудование: сера, спички, спиртовка, ложка для сжигания веществ, активированный уголь, 2 колбы с пробирками. (приложение 5)

В две одинаковые колбы с пробками положила красные цветки герани. В одну из них положила таблетку активированного угля. (Активированный уголь растерла в ступке для увеличения поверхности соприкосновения.)

В специальной ложке зажгла серу. В процессе горения образуется оксид серы (ӀV). Затем отпустила ложечку в каждую колбу и плотно закрыла пробкой. Через некоторое время цветки в одной колбе изменили окраску (посветлели), а там где была таблетка активированного угля – окраска не изменилась.

Вывод по результатам исследования:

Адсорбирующие свойства активированного угля воспрепятствовали воздействию оксида серы (ӀV).

Значит, активированный уголь является хорошим адсорбентом.

3.2.Сравнение адсорбирующей способности разных адсорбентов. (приложение 6, 7)

Оборудование: активированный уголь, белый уголь, полифепан, энтеросгель, рифампицин (антибиотик), фенол, вода, мерный цилиндр, весы с разновесами, стаканы (8 штук).

Затем добавила: в 1-й стакан – 3 таблетки активированного угля,

во 2-й стакан- 3 таблетки белого угля

в 3-й стакан- ½ пакетика полифепана

в 4-й стакан- чайную ложку энтеросгеля

Затем добавила: в 1-й стакан – 3 таблетки активированного угля,

во 2-й стакан- 3 таблетки белого угля

в 3-й стакан- ½ пакетика полифепана

в 4-й стакан- чайную ложку энтеросгеля

Результаты эксперимента (оценка по 5-ти бальной шкале)

Источник

адсорбция

Полезное

Смотреть что такое «адсорбция» в других словарях:

АДСОРБЦИЯ — (от лат. ad на, при и sorbeo поглощаю), процесс, приводящий к аномально высокой концентрации в ва (а д с о р б а т а) из газообразной или жидкой среды на поверхности её раздела с жидкостью или тв. телом (а д с о р б е н т о м). Частный случай… … Физическая энциклопедия

Адсорбция — [adsorptio всасывание, поглощение] поглощение поверхностью фазово инородного тела (адсорбента) каких либо веществ (адсорбатов) из смежной газовой или жидкой среды, протекающее на границе раздела фаз. А. из газовой фазы или из растворов нашла… … Геологическая энциклопедия

АДСОРБЦИЯ — (от лат. ad на при и sorbeo поглощаю), поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удельную поверхность до нескольких сотен м&sup2/г. Физическая адсорбция… … Большой Энциклопедический словарь

адсорбция — Самопроизвольное изменение концентрации раствора или газовой смеси вблизи поверхности раздела фаз. Примечание Адсорбирующее твердое тело называется адсорбентом, адсорбируемое вещество адсорбатом. [ГОСТ 17567 81] адсорбция Удерживание физическими… … Справочник технического переводчика

Адсорбция — – поглощение газов, паров или жидкостей поверхност­ным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

АДСОРБЦИЯ — (от лат. ad на и sorbeo поглощаю) поглощение различных веществ из растворов или воздушной среды поверхностями твердых тел. Может быть физической или химической (с образованием химических соединений), чаще всего сопровождается выделением тепла.… … Экологический словарь

адсорбция — поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела (адсорбентом); играет важную роль в биол. системах, широко применяется в биохимии для разделения и очистки веществ. (Источник: «Микробиология: словарь… … Словарь микробиологии

адсорбция — и, ж. adsorption f. <лат. ad при + sorbere поглощать, всасывать. спец. Поглощение, всасывание вещества из раствора или газа поверхностью твердого тела или поверхностным слоем жидкости. Явления адсорбции. Адсорбция газов. Работы по изучению… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

адсорбция — – самопроизвольное изменение концентрации растворенного вещества на границе раздела фаз. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] Адсорбция – поглощение вещества поверхностью твердого или жидкого сорбента. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

АДСОРБЦИЯ — (от латинского ad на, при и sorbeo поглощаю), поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. В промышленности адсорбцию осуществляют в аппаратах адсорберах. На адсорбции основаны осушка газов,… … Современная энциклопедия

АДСОРБЦИЯ — АДСОРБЦИЯ, притяжение газа или жидкости к поверхности твердого тела или жидкости, в отличие от абсорбции, при которой подразумевается проникновение одного вещества в другое (как, например, губка пропитывается водой). Количество адсорбируемого… … Научно-технический энциклопедический словарь

Источник

АДСОРБЦИЯ

В зависимости от характера взаимодействия молекул адсорбата и адсорбента различают физическую А. и хемосорбцию. Физ. А. обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия и не сопровождается существ. изменением электронной структуры молекул адсорбата. Физ. А. может быть как мо-нослойной (с образованием мономолекулярного слоя), так и полимолекулярной (многослойной). При А. электролитов из их растворов обычно возникает двойной электрический слой. Если жидкий адсорбат смачивает пористый адсорбент, то в порах последнего может происходить капиллярная конденсация. При физ. А. адсорбир. молекулы обычно обладают поверхностной подвижностью.

При хемосорбции между атомами (молекулами) адсорбента и адсорбата образуется хим. связь, т. о. хемосорбцию можно рассматривать как хим. реакцию, область протекания к-рой ограничена поверхностным слоем. В нек-рых случаях на одной поверхности могут протекать оба типа А. одновременно. В случае не слишком пористых адсорбентов физ. А. имеет место, как правило, при темп-pax ниже критич. темп-ры конденсации адсорбата, хемосорбция же чаще всего протекает при гораздо более высоких темп-рах. Однако в нек-рых системах физ. А. может протекать при темп-pax, значительно превышающих критич. темп-ру конденсации адсорбата. Как и любые хим. реакции, процессы хемосорбции носят специфичный характер (т. е. адсорбент хемосорбирует не любые молекулы, а лишь те, к-рые вступают в реакцию с атомами поверхности); в нек-рых случаях специфичность может проявляться и при физ. А.

Физ. характеристики А. Количеств. характеристикой А. является величина Г, представляющая собой избыток адсорбата, приходящийся на единицу площади поверхностного слоя, по сравнению с кол-вом адсорбата в единицу объёма фазы адсорбента. Отношение наз. степенью (или долей) покрытия поверхности ( -предельно возможная величина монослой-ной А. для данной системы).

Теория А. Единая теория, к-рая описывала бы любые процессы А., пока не создана; существующие частные теоретич. разработки основываются на разл. моделях. Модель локализованной (или центровой) А. предполагает наличие на поверхности адсорбента т. н. центров А., представляющих собой либо строго определ. участки поверхности, на к-рых образуется сильная адсорбц. связь, либо распределённые по поверхности двумерные ячейки со слабым адсорбц. полем (полем сил межмолекулярного взаимодействия). В последнем случае предполагается наличие плотной упаковки молекул адсорбата на поверхности в пределах рассматриваемой ячейки.

В основе модели двумерной фазы лежит положение о том, что адсорбир. монослой представляет собой неидеальный двумерный газ, однако полимолекулярное покрытие поверхности адсорбента в данной модели не рассматривается. И, наконец, потенциальная модель А. базируется на представлении о потенц. поле поверхности твёрдого тела, в к-ром адсорбир. газ сжат вблизи поверхности и разрежен в наружных слоях. Эти различные в своей основе модели могут приводить к математически идентичным выражениям, хорошо согласующимся с эксперим. данными. Полуэмпирич. теории, основанные

на рассмотренных моделях, не позволяют достаточно строго интерпретировать эксперим. данные, т. к. пока не удаётся учитывать энергетич. неоднородность поверхности, связанную с разл. природой центров А. Осн. термодинамич. ур-нием, описывающим А., является ур-ние Гиббса:

где — поверхностное натяжение на границе раздела, — химический потенциал адсорбата. Ур-ние Гиббса можно использовать в качестве исходного для вывода ур-ний А. при разл. условиях. К ним, в первую очередь, относятся ур-ния изотерм А., представляющие собой зависимость кол-ва адсорбир. вещества от давления р (или концентрации) адсорбата при пост. темп-ре.

Теория Ленгмюра позволяет вывести ур-ние одной из наиб, простых изотерм А., справедливое при строгой энергетич. однородности поверхности адсорбента, а также при отсутствии на поверхности латерального взаимодействия:

Рис. 1. Наиболее часто встречающиеся изотермы адсорбции.

Рис. 2. Обобщённая изотерма адсорбции (изотерма Холси).

На рис. 1 это отражено прямолинейностью нач. участка изотермы, совпадающего с прямой пунктирной линией. Теория Ленгмюра применима к описанию монослойной физ. А. и хемосорбции, но лишь для огранич. числа систем. Узкая область применимости теории Ленгмюра объясняется, по-видимому, энергетич. неоднородностью поверхности, а также латеральным взаимодействием. Последний фактор в наиб. простом приближении можно учесть путём введения в ур-ние Ленгмюра вместо константы b константу

— статистич. множитель (обычно ), — теплота конденсации адсорбата. При малых относит. давлениях 1 ур-ние БЭТ переходит в ур-ние Ленгмюра

(где ). Существуют модификации теории, применимые к пористым адсорбентам в области капиллярной конденсации (кривая III). Теория БЭТ не учитывает латерального взаимодействия, что является её существ. недостатком, наряду с предположением о равенстве теплоты А. теплоте конденсации уже во втором слое. На основе теории БЭТ получено большое число эмпирич. ур-ний, позволяющих описать вид изотерм в нек-рых конкретных адсорбц. системах, но не. являющихся универсальными.

В потенц. теории А. (т. н. теория Поляни) полагается, что А. протекает под действием не зависящего от темп-ры потенциала , численно равного работе, совершаемой адсорбц. силами при переносе молекулы адсорбата из газовой фазы в данную точку, находящуюся на расстоянии r от поверхности адсорбента; при этом свободная энергия адсорбата увеличивается за счёт сжатия последнего и .

На основании потенц. модели можно для каждой адсорбц. системы построить характеристическую кривую [в полимолекулярной области и характеристическая кривая может описывать энергетич. неоднородность поверхности]; с её помощью можно рассчитывать изотермы А. при разл. темп-рах, а также по изотерме А. одного адсорбата рассчитать изотерму А. для другого.

Плавная форма изотерм А., по-видимому, является следствием энергетич. неоднородности поверхности. В то же время адсорбаты и их комплексы с адсорбентами могут претерпевать на поверхности фазовые переходы, проявляющиеся лишь в условиях строгой энергетич. однородности поверхности в форме ступенек и изломов на эксперим. изотермах. Обобщённая (модельная) изотерма Холси (рис. 2) отражает разл.

типы фазовых переходов, соответствующих как субмонослойной области, так и области полимолекулярной А. Возможность всех подобных типов переходов была подтверждена экспериментально.

Все перечисленные модели и теории относятся, в первую очередь, к А. на твёрдых адсорбентах из газовой фазы, однако с небольшими изменениями они пригодны и для описания А. из растворов.

где а— активность растворённого вещества. Соединения, для к-рых 0, наз. поверхностно-активными веществами (ПАВ); они характеризуются, как правило, полярностью более низкой, чем полярность растворителя. А. ПАВ носит обычно характер монослойной физ. А. и хорошо описывается теорией Ленгмюра.

Помимо изотерм А., на практике часто пользуются изостерами А., выражающими зависимость между равновесным давлением и темп-рой А. для определ. кол-ва адсорбир. вещества. При помощи изостер, полученных методом термодесорбции, осуществляют обычно вычисление теплот А., к-рые можно определять также методом калориметрии. Для изучения А. в настоящее время применяется также разнообразный арсенал совр. методов исследования вещества. Для определения кол-ва адсорбир. вещества, числа адсорбц. центров и величины адсорбир. поверхности используют машинные методы анализа эксперим. изотерм, а также гравиметрич. и радиоизотопный методы и высокотемпературную газовую хроматографию.

Поверхность адсорбентов исследуют с помощью методов рентгеновского структурного анализа и электронографии, оже-спектроскопии, мёссбауэровской спектроскопии, рентгеновской и рентгеноэлектронной спектроскопии, масс-спектроскопии, а также электронной микроскопии, мюонного и позитронного методов. Для изучения молекул в адсорбир. состоянии используют флэш-десорбцию (см. Десорбция), все виды оптической и резонансной спектроскопии, дифракцию медленных электронов, магн. методы, методы электронного или ионного проекторов, а также всевозможные электро-хим. методы.

Источник