Равновесие в процессе адсорбции

Теории адсорбции.

1. Физическая (потенциальная) теория, М. Поляни, 1914 г. (Брунауэр, Эммет, Теллер, Эйкен).

Над поверхностью твёрдого тела существует поле действия сил притяжения (адсорбционное поле), попадая в которое молекулы компонента притягиваются к поверхности с силой, пропорциональной потенциалу адсорбционного поля в данной точке и располагаются в нем многими слоями. Полимолекулярная теория адсорбции.

2. Теория объёмного заполнения микропор, академик М.М. Дубинин и его школа, 1947 г.

Адсорбционное поле существует во всём объеме микропор, что вызывает их объёмное заполнение в процессе адсорбции (развитие потенциальной теории).

3. Химическая теория, Дж. Дэнгмор, 1918г.

Предполагается возникновение химической связи между адсорбентом и адсорбтивом с образованием нестойкого комплексного соединения. Мономолекулярная теория адсорбции.

В пользу этой теории указывает тот факт, что адсорбция – экзотермический процесс (выделение тепла). Теплота адсорбции определяется опытным путём.

Обозначим: Х – концентрация адсорбтива в адсорбенте, кг/кг,

Y – концентрация адсорбтива в парогазовой смеси, кг/кг.

Равновесие адсорбции представляют в виде изотерм, которые могут иметь самую разнообразную форму, но все сводятся к трём основным типам, показанным на рис. 296.

Рис. 296. Изотермы адсорбции.

1 – прямолинейная, 2 – выпуклая, 3 – вогнутая.

Для адсорбции предпочтительна изотерма типа 2 (аналогия с абсорбцией).

На форму изотермы влияют факторы:

1. природа поглощаемого вещества (чем выше молекулярная масса, тем выше концентрация Х),

2. давление и температура (с увеличением температуры Х уменьшается),

3. примеси, конкурирующее вещество,

4. пыль, забивающая поры адсорбента (необходимость фильтрования газа).

Дата добавления: 2013-12-12