Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Опишіть можливі процеси адсорбції молекул води на поверхню твердого тіла. За яких умов виникає капілярна конденсація?

Читайте также:
  1. B) Тиск рідини на повільно орієнтовану плоську поверхню.
  2. C) Тиск рідини на криволінійну поверхню.
  3. E) Молекула массасы
  4. II . Основы молекулярной физики и термодинамики
  5. Атомная, молекулярная и молярная масса
  6. БИОМОЛЕКУЛ И КЛЕТОК
  7. Биохимия и молекулярная биология
  8. В веществе не учитывается прерывистое молекулярное строение.
  9. Взаимодействие молекул
  10. Взаимодействие молекул. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Теоретические и опытные изотермы реального газа. Фазовые переходы. Критическая точка.
  11. Виведіть формулу для розрахунку концентрації адсорбованих молекул кисню на поверхні метал-оксиду.
  12. Виведіть формулу для розрахунку концентрації ко-адсорбованих на поверхні метал-оксиду молекул кисню та редокс-газу



Розглянемо початковий процес адсоpбції молекул води на метал-оксидний адсорбент (АI2О3, SrTiO3, SnO2 тощо). Окрім конденсації молекул води може спостерiгатися:

1) недисоціативна адcopбція молекул води з інжекцією електрона в оксид:

(1 .8), де [Н2О+]=[е-]. Квадратними дужками тут i далi будемо позначати концентрацiю;

2) диcoцiaтивнa хімiчна адсорбцiя, коли молекула води взаємодiє з киснем гратки адсорбенту, що веде до інжекції одного електрона в оксид:

(1.9), де - вакансiя кисню, яка захопила електрон;

З) дисоцiативна адсорбцiя з iнжекцiєю двох електронiв в оксид:

(1.10), де - вакансiя кисню, яка эахопила 2 електрони.

Рис. 1.7. Схематичне зображення процесу адсорбції молекул води на поверхні Fe2O3.

Якщо пара води хемосорбуеться на поеерхні оксиду за дисоцiатиеним механiзмом (1.9), то утворюються два поверхневих гідроксили з кожної молекули води, тобто одна гідроксильна група адсорбусться на кaтioні металу, а протон формує дpyгy гiдроксильну групу iз сусіднім іоном О2- (рис.1.7). Перший шар фiзично адсорбованих молекул води на поверхні метал-оксиду, який вкрито гідpоксилами, yтворюється за рахунок пoдвiйного водневого зв’язку з однiєю молекулою води (товщина моношару води – 2,76 À).

Рис. 1.8. Залежність теплоти адсорбції молекул води Q від ступеня покриття поверхні метал-оксиду.

Наступні кілька шарiв фiзично адсорбованих молекул води мають льодоподiбну структуру iз формуванням рідиноподібного адсорбату. Iз зростанням ступеня покриття водою поверхні адсорбенту зменшуєтъся величина теплоти адсоpбції (рис. 1.8).

При великих концентрацiях газу для даної температури може вiдбуватися конденсацiя адсорбату в капiлярах (для пoристого адсорбенту). За формулою Кельвiна, умова капілярної конденсації в порах виглядає як:

(1.11) де σ - поверхневий натяг, а - paдiyc пор, V - молярний об’єм рідкого адсорбатy при темпepaтypi Т, Р/Р0 - вiдносний тиск, θS - кут змочувaнocтi cтiнок капiляра адсорбатом.

Розрахунок показує, що при адсорбцiї води в поруватий кремнiй з радіусом пор 3х10-9 м конденсацiя вiдбувається при вiдноснiй вологостi RH (RH=100P/P0)=75%, оскiльки σ = 7,3х10-2 Н/м, V=1,8х10-5 м3/моль при кiмнатнiй тeмnepaтypi.





Дата добавления: 2015-01-03; Просмотров: 85; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.159.64.172
Генерация страницы за: 0.011 сек.