1 / 15

§ 1. Адсорбция по Гиббсу. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса

Тема IV . Адсорбция на границе раздела фаз «жидкость – газ». § 1. Адсорбция по Гиббсу. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. газ.

Download Presentation

§ 1. Адсорбция по Гиббсу. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Тема IV. Адсорбция на границе раздела фаз «жидкость – газ» § 1. Адсорбция по Гиббсу. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса газ В результате адсорбции происходит перераспределение компонентов между поверхностным слоем и объемными фазами, что влечет за собой изменение химических потенциалов этих компонентов. Вследствие этого адсорбцию можно рассматривать как процесс превращения поверхностной энергии в химическую жидкость

  2. Объединенная запись I-гои II-го законов термодинамики для процесса адсорбции (объем поверхностного слоя принимается равным нулю) (1) (2) (3)

  3. Подставив выражение (1) в формулу (3), получим уравнение (4) (4) которое при постоянстве температуры (T = const)имеет вид (5) (5) Уравнения (4) и (5) называют уравнениями Гиббса для межфазной поверхности

  4. Вводя понятие поверхностного избытка (Гi), выражение (5) можно записать в виде (6) (6) Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса (фауГ) При постоянстве химических потенциалов всех компонентов, кроме i-го, выражение (6) принимает вид (7) (7)

  5. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса (фауГ) (8)

  6. Поскольку значения коэффициентов активности (γm, γc)часто неизвестны, на практике уравнение (8) используют только в тех случаях, когда активность компонента можно заменить его концентрацией (парциальным давлением) и пренебречь изменениями концентрации других компонентов при изменении концентрации данного компонента (адсорбата). Такие условия отвечают разбавленным растворам Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса (фауГ) (9)

  7. § 2. Экспериментальное определение адсорбции по Гиббсу. Анализ адсорбционного уравнения Гиббса. Уравнение Лэнгмюра Величина адсорбции по Гиббса зависит от природы растворителя, природы и концентрации растворенного вещества, а также от температуры

  8. Г, моль/м2 3 T, K 2 1

  9. Г, моль/м2 а) Г ≈ const C cV ≈ 0 Г = (cS-cV)/S ≈ cV/S б) Г = -c/RT (d/dc)T в) (dГ/dc)<0 C, моль/л а) б) в)

  10. Г, a a Г Г≈a c

  11. B = a∞RT Уравнение Шишковского A = K

  12. Г a C4H9OH C2H5OH C2H5OH C4H9OH C2H5OH C4H9OH c c c

  13. § 3. Классификация ПАВ по их строению Все ПАВ разделяют на две группы: истинно растворимые и коллоидные. Молекулы последних содержат радикал длиной не менее 8-10 атомов углерода. Такие ПАВ способны к образованию в растворах агрегатов – мицелл.  ИР ПАВ К ПАВ c Коллоидные ПАВ по их способности к диссоциации в растворителе (воде) разделяют на неионогенные и ионогенные, среди которых различают анионные (анионактивные), катионные (катионактивные) и амфолитные ПАВ. g(К ПАВ) >> g (ИР ПАВ)

  14. Неионогенные ПАВ: оксиэтилированные алкилспирты. Анионные ПАВ: карбоновые кислоты и их соли. Катионные ПАВ: соли четвертичных аминов. Амфолитные ПАВ: две функциональные группы (на противоположных концах радикала).

  15. Тема V. Адсорбция на границе раздела фаз «твердое – жидкость» § 1. Мономолекулярная адсорбция по Лэнгмюру из растворов ПАВ Правило уравнивания полярностей (Ребиндера): адсорбция растворенного вещества В из среды (растворителя) А на адсорбенте С будет происходить в том, и только в том случае, если при этом будет происходить выравнивание полярностей (на границе раздела) фаз А и С A<B<C A>B>C

More Related