Адсорбция и адсорбционные равновесия

  • Просмотров 2457
  • Скачиваний 80
  • Размер файла 69
    Кб

Адсорбция Понятие адсорбции. Автоадсорбция. Адсорбент и адсорбат. Абсолютная и Гиббсовская адсорбция. Единицы измерения адсорбции. Зависимость величины адсорбции от концентрации, давления и температуры. Изотерма, изобара, изопикна, изостера адсорбции Адсорбция - процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемом фазы. Адсорбция может наблюдаться в многокомпонентных

системах и при перераспределении в поверхностный слой уходит тот компонент, который сильнее понижает поверхностное натяжение. В однокомпонентной системе при формировании поверхностного слоя происходит изменение его структуры - уплотнение, которое называется автоадсорбцией. В общем случае адсорбция может происходить не только благодаря стремлению поверхностной энергии к уменьшению, но и за счет химической реакции

компонентов с поверхностью вещества. В этом случае поверхностная энергия может даже увеличиваться на фоне снижения энергии всей системы. Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом, а вещество, которое перераспределяется – адсорбатом. Обратный процесс перехода вещества с поверхности в объем фазы - десорбция. В зависимости от агрегатного состояния фаз различают адсорбцию газа на твердых

адсорбентах, твердое тело – жидкость, жидкость - жидкость, жидкость - газ. Для количественного описания адсорбции применяют две величины: первая измеряется числом молей или граммами, приходящимися на единицу поверхности или массы адсорбента: А = m1/m2 - абсолютная адсорбция, А = ni/S. Величина, определяемая избытком вещества в поверхностном слое, также отнесенным к единице площади поверхности или массы адсорбента, называется

Гиббсовской или относительной адсорбцией (Г). Адсорбция зависит от концентрации компонентов и температуры. А = f(c,T)- жидкость; А = f(P,T)- газ Различают следующие виды зависимостей: 1. Изотерма (рис. 8) 2. Изобара 3. Изостера А=fT(c) А=fP(T) c=fA(T) A=fT(P) A=fC(T) P=fA(T) Фундаментальное уравнение Гиббса. Определение Гиббсовской адсорбции. Адсорбционное уравнение Гиббса Считаем Vповерхности раздела = 0. dU = TdS + dS + Проинтегрировав, получим: U = TS + S + Полный