Дисперсионный анализ.
Страница 3

Адсорбцией называют изменение концентрации вещества на границе раздела фаз. Адсорбция происходит на любых межфа­зовых поверхностях, и адсорбироваться могут любые вещества. Адсорбционное равновесие, т. е. равновесное распределение веще­ства между пограничным слоем н граничащими (разами, является динамическим равновесием и быстро устанавливается. Адсорбция уменьшается с. повышением температуры. В ряде случаев поглощение одного вещества другим не огра­ничивается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение газов в жидкостях. По­глощение одного вещества другим, сопровождающееся химиче­скими реакциями, называют хемосорбцией. Так, поглощение аммиака или хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис­лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, погло­щение диоксида углерода оксидом кальция—примеры хемосорб-ционных процессов. Капиллярная конденсация состоит в сжижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском жид­кости в смачиваемых ею узких капиллярах меньше, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости при той же температуре.

Таким образом, сорбционные процессы различны по их меха­низму. Однако любой сорбционный процесс начинается с адсорб­ции на границе соприкасающихся фаз, которые могут быть жид­кими, газообразными или твердыми.

Как указывалось в § 106, все самопроизвольные процессы на границах раздела фаз происходят в направлении уменьшения свободной поверхностной энергии. Следовательно, положительная адсорбция, приводящая к повышению концентрации вещества в пограничном слое, возможна только в том случае, если при этом уменьшается величина поверхностного натяжения.

Рассмотрим взаимосвязь поверхностного натяжения растворов с адсорбцией на границе раздела жидкость) газ. Поверхностное натяжение растворов зависит от природы растворителя и раство­ренного вещества, от концентрации последнего и от температуры. Зависимость поверхностного натяжения растворов при постоянной температуре от концентрации растворенного вещества называют изотермой поверхностного натяжения. Растворенные вещества или понижают поверхностное натяжение растворителя, и в таком слу­чае их называют поверхностно-активными веществами (ПАВ), или повышают поверхностное натяжение (поверхност­но - инактивные вещества), или не влияют на величину по­верхностного натяжения растворителя (рис. 95). В водных раство­рах поверхностно-активны полярные органические соединения (спирты, кислоты, амнпы, фенолы). Поверхностно-инактивно боль­шинство сильных электролитов.

Поверхностно-активные вещества делятся на две большие подгруппы: 1) истинно рас­творимые в воде и 2) мицеллярные кол-

1'iic. (15. И|"|г|)мы поверхностною натяжения растворов (о — по-tirp\ii»c'iiiuc ингижские, С—концентрация p*iciuopa):

1.2— pilc'riwpbi iiuiH'lwuicTHO-iiKTiiiiiiiiix игщестп (ПАВ) с йгль" mcil (/I и меньше!) (^1 iiuiie|)xnui"rnuil иктипиостыи; я — ра«» tiiii|) иичгрхиогтпи iniiiKTiiuiiuru iieiiwriia.

рис. Ю. Изотерма поверхностного из­бытка (Г) в растворах поверхностно-активного вещества.

Структура поверхностного слоя: о — вистый растворитель; б — ненасыщен­ный мономолекулярный слой ПАВ; в — Насыщенный мономолекулярный слой ПАВ

лоиды. ПАВ первой под- д группы представляют собой дифильные молекулы с ко­роткими углеводородными

радикалами, а ПАВ второй подгруппы — дифильные молекулы с длинным углеводородным радикалом, малорастворимые в воде.

Разность концентраций растворенного вещества в поверхност­ном слое и в таком же слое внутри объема раствора называют поверхностным избытком этого вещества и обозначают греческой буквой Г («гамма»). ПАВ положительно адсорбируются в поверх­ностном слое и, следовательно, для них Г > 0, поскольку это приводит к уменьшению поверхностного натяжения. Напротив, по-верхностно-инактивные вещества адсорбируются отрицательно, т. е. их концентрация в поверхностном слое меньше, чем в объеме раствора (Г-<0). При этом поверхностное натяжение несколько возрастает в результате того, что в растворах сильных электроли­тов поверхностные молекулы веды втягиваются внутрь раствора С большей силой, чем в чистой воде.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Смотрите также

Свойства элементов, применяемых в полупроводниковой технике.
Цель работы - изучение свойств элементов III-V групп главных подг­рупп и некоторых их соединений. В главных подгруппах III-V групп периодической системы элементов расположены Р - элементы, сред ...

Фотохимические процессы в верхних слоях атмосферы
Атмосфера начала образовываться вместе с формированием Земли. Некоторые геологические процессы, например, излияния лавы при извержениях вулканов сопровождались выбросом газов из недр Земли. ...

Оксираны (эпоксиды)
Оксиранами (старое название эпоксиды) называют трехчленные циклические соединения, содержащие один атом кислорода в цикле. ...