Гіббса адсорбції - Довідник хіміка 21

Хімія та хімічна технологія

Гіббса адсорбції

Про теорію капілярності Гіббса можна сказати, що вона дуже проста та дуже складна. Проста тому, що Гіббсу вдалося знайти метод, що дозволяє отримати найбільш компактні і витончені термодинамічні співвідношення, що однаково застосовуються до плоских і викривлених поверхонь. Однією з основних завдань теоретичного дослідження в будь-якій галузі знання, — писав Гіббс, є встановлення такої точки зору, з якою об'єкт дослідження проявляється з найбільшою простотою [2]. Така думка в теорії капілярності Гіббса - це уявлення про розділяючі поверхні. Використання наочного геометричного образу розділяючої поверхні та введення надлишкових величин дозволило максимально просто описати властивості поверхонь та обійти питання про структуру та товщину поверхневого шару, який за часів Гіббса був зовсім не вивчений і досі залишається вирішеним, далеко не повністю. Надмірні величини Гіббса (адсорбція та інші) залежать від положення поверхні, що розділяє, і останнє може бути також знайдено з міркувань максимальної простоти та зручності.[c.14]

Виміряно адсорбцію азоту на низькодисперсному непористому порошку. Іайдено, що при 77 і 90 К ступінь заповнення поверхні 0, що дорівнює 0,5 досягається при p/ps відповідно 0,02 і 0,2. Користуючись рівнянням БЕТ, розрахуйте ізостеричну теплоту адсорбції, а також диференціальні зміни ентропії та енергії Гіббса адсорбції при 77 К. Теплота випаровування рідкого азоту нрі 77 К становить 5,66 кДж/моль.[c.72]

Як видно з рівняння Гіббса, адсорбція Г тоді позитивна (тобто речовина адсорбується на поверхні розділу),[c.58]

Гібберта кетони 2/1174 Гіббса адсорбція 1/53, 54 5/845 ансамблі 4/823-827, 829, 830, 1029 потенціал 2/513 4/1040 1071 5/71[6]

Поверхневий натяг водних розчинів ПАР зменшується зі зростанням концентрацій до ККМ. Ізотерма = Д1п Спав) в області низьких концентрацій ПАР має криволінійну ділянку, на якій відповідно до рівняння Гіббса адсорбція ПАР на поверхні розчину зростає зі зростанням концентрації. При певній концентрації з криволінійну ділянку ізотерми[c.174]

При адсорбції неіоногенних ПАР (НПАВ) адсорбційний з 10Й формується як за рахунок довгих вуглеводневих радикалів, так і за рахунок поліоксиетиленових ланцюгів порівнянної довжини, що є гідрофільною частиною дифільних молекул. На відміну від мономерного окису етилену, довгі поліоксиетиленові ланцюги здатні вибірково адсорбуватися з водних розчинів на вуглецевих поверхнях. Так, при адсорбції поліетилен-гліколю (мол. маса 1000) на ацетиленовому технічному вуглеці гранична адсорбція становила 55 10 моль/кг. Тому при адсорбції дифільних молекул НПАВ конкуренція між алкільними та поліоксиетиленовими ланцюгами впливає на характер орієнтації на поверхні поділу фаз. Відомо, що зміна диференціальної молярної енергії Гіббса адсорбції -АТ являє собою різницю значень зменшення енергії Гіббса взаємодії молекул розчиненої речовини з поверхнею адсорбенту при витісненні молекул розчинника -ЛСа-Л(7н,о і зміни молярної енергії Гіббса гідратаціїмолекули[c.119]

Якщо адсорбція підпорядковується рівнянням Геірі або Ленгмюра, тобто константи рівноваги адсорбції в цих рівняннях не залежать від ступеня заповнення поверхні адсорбенту, то стандартна енергія Гіббса адсорбції може бути розрахована за рівнянням, справедливим для хімічних реакцій. 122]

АС°, фільтрат, як слід очікувати, надходять спочатку компоненти, адсорбуються з індивідуальних розчинів з меншими значеннями -ДС ° [74, с. 172-173 140]. Нижче проведено порівняння значень молярного зменшення стандартної енергії Гіббса адсорбції органічних речовин з водних розчинів на вугіллі-АС і обсягів фільтрату до проскоку розчиненої речовини через шар активного вугілля Упр при адсорбції з розчину їх сумішей[c.164]

З діаграм вибірковості можна зробити важливі висновки. Переважна адсорбція у всій області концентрацій спостерігається у компонента з великим значенням молярного зменшення стандартної енергії адсорбції Гіббса. На діаграмі ізотерму адсорбції цього компонента розташована вище[c.167]

Левченко і Кожановим [161] було показано, що на форму ізотерми адсорбції окремих речовин на даному адсорбенті впливають не тільки значення зменшення їх стандартної молярної енергії Гіббса адсорбції - ЛВ, але також розчинність та молярний об'єм речовин. Віл проведено розрахунок ізотерм адсорбції органічних речовин з водних розчинів та кількісно виявлено роль перелічених факторів,[c.179]

Висловлено припущення [94], що потенціал початку електроокислення гідразину визначається потенціалом реакції (73), який залежить від енергії Гіббса адсорбованих частинок. Приймаючи реакцію (73) квазірівно-навесні, можна розрахувати енергію Гіббса утворення адсорбованих радикалів, і, знаючиенергію Гіббса утворення радикалів у газовій фазі, можна знайти зміну енергії Гіббса адсорбції радикалів із газової фази на металі, вміщеному в розчині. Оцінивши ентропію адсорбції, можна знайти ентальпію адсорбції і відповідно енергію зв'язку азот-метал. Автором [94] були проведені розрахунки з використанням відомих термодинамічних даних для випадку, коли п = 2, тобто для реакції[c.86]

Для реального адсорбованого шару рівновага адсорбції однакова лише для місць, що відрізняються за енергією Гіббса адсорбції АС°а на нескінченно малу величину. Приймаючи ентропійний член постійним для різних місць поверхні, при такій оцінці обмежуються теплотою або ентальпією АЯ а адсорбції. Якщо функція від ступеня заповнення поверхні відома , то інтегрування дає рівняння адсорбції на неоднорідній поверхні. Найпростіший випадок полягає в рівномірному розподілі різних за енергетикою місць поверхні. Тоді при інтегруванні отримаємо[c.275]

Термодинаміка адсорбції. Оскільки адсорбція протікає спонтанно, то енергія Гіббса адсорбції має негативне значення[c.159]

З термодинаміки [97] випливає зв'язок стандартної енергії Гіббса адсорбції або розчинення з об'ємом утримування, що дає можливість визначити ентальпію АН° або внутрішню енергію Аі° сорбції [АН = АП - ЕТ, оскільки приймається, що газ ідеальний), а також її ентропію по даним[c.309]

В цьому випадку з дослідних даних, отриманих при вивченні адсорбції на межах повітря/розчин і метал/розчин, розраховуються стандартні енергії Гіббса адсорбції (AG°ds 3 іЛС° 5 відповідно). Параметри (AG s 3 і AG°ds а характеризують властивості поверхневого шару. При симетричному виборі стандартного стану у разірозведених розчинів чисельні значення коефіцієнтів активності ПАР залежно від їхньої хімічної природи можуть лежати в щирому інтервалі, що становить кілька порядків.[c.152]

Теоретично Гіббса адсорбцією називається мимовільна зміна концентрації компонентів системи у поверхневому шарі проти концентрацією обсягах фаз. Адсорбційна здатність речовин оцінюється питомою адсорбцією Г, яка визначається як хабар компонента в поверхневому шарі з площею, що дорівнює одиниці. Гіббс термодинамічний шляхом знайшов залежність між кількістю адсорбованої речовини Г, моль/м або[c.6]

Речовини, введення яких у систему призводить до зниження поверхневого натягу (с1ст/(3с м структурному рівні, стабілізує продукти (1-1)-го процесу попереднього (у - 1)-го (нижчого) ієрархічного рівня.) Оскільки система є відкритою , агрегація структурних елементів накопичує найбільш стабільні О + 1)-і структури на даному ієрархічному рівні.Напр. АТ"" утворення певних надмолекулярних структур (цей ефект у деякому сенсі аналогічний накопиченню в хроматографіч. колонці в-ва з підвищення, енергією Гіббса адсорбції А 0) /о 10 А/см , при сильнішій адсорбції на металах платинової групи /о 0 = A/ма при дисоціативної адсорбції на металах другої групи (Л0р KKMi) повинна дорівнювати константі рівноваги асоціації молекул ПАР в розчині Касс [121], а зміна стандартної молярної енергії Гіббса при додаванні 1 моль ПАР до 1 моль наявних в розчині міцелл , Розмір яких найбільш ймовірний при KKMi, дорівнює[c.141]

Досліджено адсорбцію бінарних сумішей ряду похідних бензолу з водних розчинів наактивному вугіллі КАД-іодний з варіюванням співвідношення молярних концентрацій компонентів суміші в розчині від 1 4 до 4 1, а також адсорбція сумішей речовин, що сильно розрізняються по розчинності, наприклад аніліну і нітроаніліну з співвідношенням компонентів молярних концентрацій від 24 1 до 1 2 с. 32-35]. У всіх розчинах значення pH забезпечувало повне придушення іонізації молекул. Компоненти цих бінарних сумішей похідних бензолу відрізнялися розчинністю і значеннями молярного зменшення стандартної енергії Гіббса адсорбції їх з індивідуальних водних розчинів -А0°. При вимірах ізотерм адсорбції сумішей сумарне заповнення адсорбційного простору органічними молекулами 01.2 = 01 + 02 досягало 06-07.[c.157]

Яке при невеликих значеннях 0/ визначається насамперед молярним зменшенням стандартної енергії Гіббса адсорбції молекул кожного компонента з водного розчину Якщо ( - AG ) з ( - AGI), то молекули першого компонента суміші не можуть витісняти адсорбовані молекули другого компонента. Їхня адсорбція можлива лише в результаті витіснення з адсорбційної фази молекул води. Адсорбція молекул компонента 2 осуджується за рахунок витіснення з адсорбційної фази як молекул води, так і молекул більш слабо адсорбується компонента 1, тому на адсорбцію цього компонента присутність компонента 1 впливає тим слабше, чим більше різниця (-Д G )—[ c.161]

Висока -аверхнева активність колоїдних ПАР залежить, головним чином, від довжини вуглеводневого радикала. Збільшення довжини радикала однією групу СНД призводить до зростання поверхневої активності приблизно 3,2 разу (правило Дюклю.— Траубе). Це правило дотримується в основному для істинно розчинних ПАР. Так як поверхневу активність визначають принескінченному розведенні системи легко пояснити її залежність від довжини вуглеводневого радикала. Чим довше радикал, тим сильніше виштовхується молекула ПАР з водного розчину (зменшується її розчинність) і тим більше константа Генрі, яка для ПАР пропорційна поверхневій активності [див. рівняння (111.123)]. Зміна роботи адсорбції А адс або енергії Гіббса адсорбції, взятої зі зворотним знаком -ДСадс, можна представити таким чином[c.336]

Адсорбція розчинених речовин залежить від значення стандартної зміни енергії Гіббса адсорбції з розчину (-ДСадс, кДж/моль), що є різницею енергії ван-дер-ваальсова взаємодії молекули розчиненої речовини з атомами поверхні адсорбенту та енергії гідратації молекули, що утримує речовини в розчині [82 ]. Значення розраховують із табличних даних для будь-якої сполуки як суму інкрементів окремих структурних ланок та функціональних груп органічних молекул. Значення -ДСадс, отримані при адсорбції моно-і динітрофенолів (відповідно 23, 86 і 26,6 кДж/моль) на вугіллі КАД, свідчить про їх високу адсорбування.[c.68]

Процес адсорбції добре описується рівнянням Гіббса. Адсорбція та орієнтація частинок на поверхні розділу фаз призводять до мінімуму вільної енергії системи. Адсорбційні та сольватні шари мають стабілізуючу дію. Адсорбційна рівновага точно описується у термодинамічних поняттях. Однак мембранна рівновага в явному вигляді не входить до отриманих рівнянь. Тому краще застосовувати наочніші термодинамічні міркування, виходячи з певної моделі, що має фізичний зміст. При цьому можна виходити із системи, що складається з каркасу — сітки з фіксованими на ньому функціональними групами, що рухаютьсяпротиіонами та коіонами та молекулами розчинника. Цим шляхом часто йдуть під час електрохімічних розглядів. Поняття іона відсутнє у Гіббса, фізичні властивості іонів, їх обсяги,[c.63]

У роботах Давидова зі співр. 129-132] велика увага приділяється застосуванню методу, заснованого на розрахунку вкладів окремих груп або фрагментів молекули в теплоту адсорбції або логарифм константи Генрі адсорбційної рівноваги (точніше, в енергію Гіббса адсорбції), чисельно рівної обсягу утримання віднесеного до площі поверхні адсорбенту, за допомогою схеми. Метод застосовується для інтерпретації закономірностей утримування органічних сполук, кількісної характеристики властивостей нових матеріалів, вивчення механізму адсорбції та прогнозування величин утримання в рідинній та газоадсорбційній хроматографії.[c.316]

Дивитися сторінки де згадується термінГіббса адсорбції :[c.291] [c.18] [c.18] [c.18] [c.58] [c.18] [c. 121] [c.220] [c.118] [c.138] [c.146] [c.314] Курс колоїдної хімії Поверхневі явища та дисперсні системи (1989) - [c.146]