Файл: Глущенко В.Ю. Введение в физическую адсорбцию учеб. пособие.pdf

рот. Однако

для случал ограннчеино смешивающихся компонен­

тов повышение

теш ературы, увеличивая растворимость сально

адсорбируемого вещества,

чаще всего увеличивает и предель­

ные значения

.

так как я обшей случае

ослабление

прочности связи адсорбат - адоорбент с ростом тем­

пературы,

Боли

компоненты раствора, взятые я яидивидуаль - .

ноя состоянии,

действительно подчиняется указанному правилу,'

то при их совместной адсорбции картина долина сохранятся»

Во тех как, по

крайней мере, одна яэ яях вынужденно остает­

ся в адсорбционном слое я большем количестве, поэтому нель­

но установлена я яе вызывает сомнения, а начальный

участок

изотермы о ростом температуры поднимается прямом

ярусе, на­

численными значениями д Т

С по методу фу,

Ханоеяя, Бар-

твила ) нельзя характеризовать прочность связи

молекул е по-,

— $ i - Q K > t ( ^ ) ---------

*— i S l - Q K

Молекулы воды,о их резко

смешенной к атому кислоро­

да электронной плотностью,также "охотно" образуют подоб -

ную связь,

и адсорбция паров воды на гидроксилированком _

силикагеле

весьма велика. Но она резко уменьшается оря пе­

реходе к гидрофобной поверхности силикагеля, полученной,

например,

по реакции ОН-групп о триметилхлорсиланом:

с н 5

Еще раз подчеркнем,

что наши рассуждения о поведе­

нии вещеотв в адсорбционном слое строятся почти исключи­

тельно на основании изотерм адсорбции. Хотя большинство

опытных данных при адсорбции из растворов в целом удовлет­

ворительно описывается в рамках рассмотренных

концепций,

несмотря

на множество сделанных допущений, этот

факт еще

не говорит о том, что лежащие в основе теорий модели без­

условно правильны. Теория должна предсказывать явление.

Для углубленного

решения

проблем адсорбции из раствороц

необходим, по крайней мере:

а )

.

расширить

круг инструментальных методов иссле

вания и в первую очередь -

направленных на прямые измере -

на я в адсорбционном слое;

б )

,

исследования адсорбции развивать параллельно

1

1

4

двигаются вдоль

поверхности,

хотя и не с во Содно.

В случае

локализованной адсорбция поверхностная миграция сильно

уменьшается, так

хак для перемешен»я молекулы из

одной

эффекту

( уравнение

59), увеличивается с понижением

темпе­

ратуры,

а другие составляющие общей энергии

взаимодейст­

вия от нее не зависят ( уравнение 62,64,70,66,72 ) .

Как долго находится молекула на поверхности адсор -

бента;

Я.И. Френкель на основании статаотичеохмх оообра -

жений

вывел уравнение

U_

Г

-

Г

р

п

,

(210)

^

Lo ^

где:

С

-

время задержки молекулы на поверхности;-

Т 0

-

время одного

колебания атома

в решетке ад­

сорбента;

U -

величина потенциального барьера при перехо­

де

молекулы из одного

положения в другое.

" Т 0

" эависиг от

расстояний

между соседними

атомами или

молекулами,

то

есть от молекулярного объема. Значение мож­

но оценить по уравнению Лиидемана:

=

[ *

» ]

т £

,

(211)

где:

М

-

молекулярная иасоа, деленная

на

число

атомов

в

молегуле;

"Y

-

мольный объем в см3,деленный на то же число;

T g

“

температура плавления в “ К.

115

Для углеродного

адсорбента 'T 0■, 5*10“*** о ек ., для оиля-

кагеля примерю

9 •IO"'*1 сек, Чтобы молекула могла поки -

лена

взаимодействием

мгновенных диполей, в которых омвще-

ния

в

Фаге

электрического

поля,

зарядов находятся

с флюктуациями

t

До этому порядок

т

в

в принципе одинаков для колебания

атомов в

решетке

адсорбента

и

для

колебания

молекулы ад­

сорбата

на поверхности.

Очевидно,

ПГ

тем больше,

чем прочнее овяэь адсор­

бат - адсорбент,

В таблице <*

[ 2 0 ] приведены раосчятанные

для

комнатной температуры

значения

Т

при заданных

Q.

и в

предположении,

что

1 в

»

10'-13

сек.

Если

измеренные .на опыте теплоты адсорбции

Q.

правы -

шают 15-20 ккал/моль,

есть основания считать,

что

природа

связи адсорбат -

адсорбент уже

близка

к химической.

Заме-

тим,

однако, что

принятое

в расчетах

значение

^

МТЗ

l 0 -

ID

что они связаиы с определенными атомами

поверхности. В то

же время, количественная связь

Q. *

T f

в общем та­

кого же порядка, как в таблице

ч .

Среднее время задержш