Факторы, влияющие на адсорбцию

1. Природа фаз (предельная адсорбция, константа α). Кристаллические вещества адсорбируют хуже, чем аморфные. Лучше адсорбируются газы, которые легче конденсируются. Например, активированный уголь хорошо адсорбирует хлор (Т_кип = 239,7 К), аммиак (Т_кип = = 240 К), но не адсорбирует оксид углерода (II) (Т_кип = 83 К), азот (Т_кип = 77,0 К), водород (Т_кип = = 20,0 К).

2. Давление (концентрация в случае адсорбции из раствора).

3. Температура. Повышение температуры способствует понижению адсорбции и усилению десорбции.

Адсорбция из растворов (на границе Т – Ж)

Адсорбция из раствора определяется следующим образом

В растворах возникает конкуренция между растворенным веществом и растворителем за центры адсорбции. Для определения, какое вещество преимущественно адсорбируется в данной системе, можно применять правило выравнивания полярностей Ребиндера.

На полярных адсорбентах лучше адсорбируются полярные адсорбаты из малополярных растворителей; на неполярных адсорбентах – неполярные адсорбаты из полярных растворителей.

Для системы адсорбат – адсорбент влияние природы раство­рителя на адсорбцию может быть также сформулировано в виде правила:

Чем лучше в данном растворителе растворяется данный адсорбат, тем он хуже адсорбируется; чем хуже растворяется – тем лучше из него адсорбируется.

Адсорбция идет в направлении выравнивания полярностей фаз, и тем сильнее, чем больше исходная разность полярностей. За меру полярности принимается диэлектрическая проницаемость веществ – растворителя, адсорбента и адсорбата. Согласно правилу, адсорбент будет адсорбировать растворенное вещество, если выполняется условие

ε_р-ль < ε_р.в < ε_адс, и тем лучше, чем больше разность (ε_р.в – ε_р-ль)

или ε_р-ль > ε_р.в > ε_адс, и тем лучше, чем больше разность (ε_р-ль – ε_р.в)

Коротко можно сказать, что полярные вещества лучше адсорбируются на полярных адсорбентах из слабо полярных растворителей.

Зависимость адсорбции от полярности

Раствор	Адсорбция
На угле	На силикагеле
бензойная кислота – вода; полярность Н2О > С6Н5СООН	С6Н5СООН > Н2О	Н2О > С6Н5СООН
С6Н6 – бензойная кислота; полярность С6Н5СООН > С6Н6	С6Н6 > С6Н5СООН	С6Н5СООН > С6Н6

Обратное правило Дюкло – Траубе.

При адсорбции полярных веществ на полярных адсорбентах из неполярных растворителей адсорбция уменьшается в приблизительно 3 раза на каждую группу –СН₂–.

Дата добавления: 2014-01-20