Парциальную константу адсорбционного равновесия
можно представить следующим уравнением:
(12)
где
и
– молярные доли растворенного вещества в адсорбционной фазе и равновесном состоянии;
– удельная адсорбция растворенного вещества;
– предельно-адсорбционный объем пор адсорбента;
– молярный объем;
– парциальный коэффициент активности компонента;
Это – уравнение парциальной изотермы адсорбции, поскольку оно связывает равновесные величины адсорбции данного компонента с его равновесной концентрацией. Необходимые для расчетов величины молярных объемов компонентов раствора могут быть вычислены из их плотности в жидком состоянии:
(13)
где
– плотность жидкого компонента;
– его молекулярная масса.
Эти же величины можно найти как произведение ван-дер-ваальсовской площади проекции адсорбированной молекулы на ван-дер-ваальсовский размер ее, нормальный к плотности проекции
, т.е. на так называемую толщину молекулы.
В уравнение парциальной изотермы адсорбции удобно вести величину относительного заполнения объема адсорбционной фазы органическим компонентом
. Поскольку
, а уравнение (13) можно записать в следующем виде:
(14)
При вычислении константы адсорбционного равновесия в качестве стандартного выбрано состояние бесконечного разбавления в растворе в адсорбционной фазе, когда заполнение адсорбционной фазы стремится к нулю.
Поскольку коэффициент активности
в уравнении (14) становится равным единице для стандартного состояния, т.е. при бесконечно малой величине
, для нахождения числового значения константы адсорбционного равновесия экспериментальные данные, изображенные в координатах
, должны быть экстраполированы до значения
. На рис. 5 показано графическое выделение логарифма парциально константы адсорбционного равновесия хлороформа, фенола, анилина, n-хлоранилина, n-нитрофенола, нитробензола и n-нитроанилина из водных растворов на угле КАД (по уравнениям (13) и (14)).
Рис. 5. Графическое вычисление парциальной константы адсорбционного равновесия хлороформа (1), фенола (2), анилина (3), n-хлоранилина (4), n-нитрофенол (5), нитробензол (6) и n-нитроанилин (7) на активном угле КАД и бензола (8) на ацетиленовом техническом углероде (саже)
Из рис. 5 видно, что в подавляющем большинстве случаев существует линейная зависимость между
и
, что облегчает экстраполяцию значения
до
. В этом методе используются только определяемые величины: предельно-адсорбционный объем пор адсорбента и молярный объем адсорбируемого вещества, что делает применение метода особенно удобным для практических вычислений.
Химический элемент калий
Человечество
знакомо с калием больше полутора веков. В лекции, прочитанной в Лондоне 20
ноября 1807 г., Хэмфри Дэви сообщил, что при электролизе едкого кали он
получил «маленькие шарик ...
Получение и изучение сульфатов микрокристаллической целлюлозы древесины осины
Сложные эфиры
целлюлозы имеют широкое применение для производства, этим объяснятся большое
количество работ посвященных всестороннему изучению эфиров целлюлозы.
Сернокислые эфиры
(сульфа ...
Определение константы скорости реакции k по первым 3-м опытам
Из вида кинетического уравнения следует, что его единственным параметром
является константа скорости реакции k. Для
определения значения константы скорости воспользуемся статистическим методом
регр ...