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)

Адсорбционное равновесие





Адсорбция – процесс поглощения одного вещества поверхностью другого вследствие нескомпенсированности силовых полей частиц в поверхностном слое (на границе раздела фаз).

Вещества, частицы которого поглощаются (газ, жидкость, растворенный компонент), называют адсорбатом, а поглотитель – адсорбентом.

Взаимодействия между частицами адсорбата и адсорбента могут иметь различный характер. В зависимости от природы этого взаимодействия различают адсорбцию физическую и химическую (хемосорбцию).

При физической адсорбции частицы адсорбата и адсорбента связываются относительно непрочными межмолекулярными силами взаимодействия (силами Ван-дер-ваальса). Примером физической адсорбции является адсорбция газов или растворенных веществ активированным углем.

При хемосорбции частицы адсорбата и адсорбента связаны более прочными силами сцепления за счет возникающего химического взаимодействия, приводящего к образованию нового вещества. Примером хемосорбции может служить адсорбция кислорода металлами. Процесс отрыва частиц адсорбата от поверхности адсорбента, т.е. явление, обратное адсорбции, называют десорбцией. Если в системе «адсорбат - адсорбент» при заданных условиях скорость адсорбции равна скорости десорбции, состояние системы называют адсорбционным равновесием. Хемосорбция протекает необратимо.

Количественно адсорбцию выражают в молях адсорбата на единицу площади поверхности адсорбента (моль/м2) или в молях адсорбата на единицу массы абсорбента (моль/г).

Величина адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбата, температуры и концентрации (или давления) адсорбата. Кривую зависимости величины адсорбции от равновесных концентраций с или давлений p адсорбата при постоянной температуре Т называют изотермой адсорбции: Г=f(c) или Г=f(p) при T=const.

Зависимость величины адсорбции от концентрации адсорбента (T=const) выражается уравнением Лэнгмюра (при условии, что поверхность адсорбента однородна).

где Г-величина адсорбции; Гmax – максимальная величина адсорбции, обусловленная поверхностью адсорбента; К – константа адсорбционного равновесия; с – равновесная концентрация адсорбента.



Адсорбция растет с увеличением концентрации или давления адсорбирующихся веществ согласно изотерме адсорбции (Рис.2 ,а).

Выразив уравнение Лэнгмюра в виде:

получают линейную зависимость 1/Г от 1/с (Рис.2 ,б).

 

а) б)

 

Рис.2 Изотерма Лэнгмюра в двух формах.

 

На оси ординат отсекается отрезок, равный 1/Гmax, а tgα=1/K·Гmax

Из графика, построенного в координатах 1/Г - 1/с, рассчитывают максимальную величину адсорбции (Гmax), a затем по уравнению Лэнгмюра константу адсорбционного равновесия (К).

При высоких значениях концентраций (давлений) величина К·с » 1

(К·р » 1) уравнение Лэнгмюра принимает вид Г = Гmax.

Адсорбция находит широкое применение на морском флоте, например, при очистке газов и жидкостей от различных примесей; при обработке судовых технологических вод и для улучшения эксплуатационных показателей смазочных материалов, для решения экологических задач на флоте и т.д.

 

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 3525; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.018 сек.