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)

Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса

Для любой гетерогенной системы, объединённое уравнение I и II начала термодинамики можно представить в виде:

 

,

 

где - энергия Гиббса, S – энтропия, Т – температура, V – объём, р – давление, σ – поверхностное натяжение, S – площадь поверхности, - химический потенциал компонента ; – число молей компеонента i; – электрический потенциал; – количество электричества.

Уравнение выражает приращение энергии Гиббса системы через алгебраическую сумму приращений других видов энергии. Из этого уравнения видно, что возможны следующие превращения поверхностной энергии: а) в энергию Гиббса, б) в теплоту, в) в химическую энергию, г) в механическую энергию, д) в электрическую энергию.

Превращение поверхностной энергии отвечает определённым поверхностным явлениям: изменение реакционной способности с изменением дисперсности; адгезия и смачивание; капиллярность адсорбция; электрическая способность.

В результате адсорбции происходит перераспределение компонентов между объёмными фазами и поверхностным слоем, что влечёт за собой изменение их химических потенциалов в системе, поэтому этот процесс можно рассматривать как превращение поверхностной энергии в химическую.

При адсорбционных процессах снижение свободной поверхностной энергии связано с изменением внутренней энергии . Таким образом, объединённое уравнение I и II начала термодинамики для внутренней энергии поверхности с учётом поверхностей и их химической энергии имеет вид:

т.к. внутренняя энергия поверхности пропорциональна , то:

при дифференцировании этого уравнения получаем:

=>

 

при Т = const: = 0 – уравнение Гиббса для межфазовой поверхности

 

Т.к. внутренняя энергия, энтропия, число молей зависят от площади, то разделим уравнение Гиббса для межфазной поверхности на площадь:

, =>

- фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса

Для разбавленных растворов , где и - равновесный и стандартный химические потенциалы адсорбата I соответственно, С – концентрация адсорбата, R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль∙К).

,

где 1 – растворитель, 2 – растворенное вещество.

Для разбавленного раствора химический потенциал изменяется очень слабо = 0.

- уравнение изотермы Гиббса

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Правило Дюкло - Траубе | Справедливо для растворов
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 705; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) 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: 0.009 сек.