Адсорбція на межі тверде тіло – розчин.

Лекція № 16

Тема:Адсорбція на межі тверде тіло – розчин, рідина-рідина.

Мета:Вміти підбирати адсорбент і адсорбтив для адсорбції на межі тверде тіло –розчин, рідина-рідина. Користуватись факторами, які впливають на ці види адсорбції і знати процеси, які супроводжують ці види.

Адсорбція із розчинів на твердому адсорбенті – дуже складний процес, ніж адсорбція газів. Розчини являються двухкомпонентними системами, які складаються із розчиненої речовини та розчинника. Тому адсорбція із розчинів визначається не тільки силами взаємодії між молекулами розчиненої речовини і адсорбентом, але й взаємодією розчинника і адсорбенту, та розчинника і розчиненою речовиною. Якщо розчинена речовина – електроліт, то процес адсорбції ускладнюється ще в тому, що в цьому випадку адсорбуються іони, які несуть електричний заряд.

Адсорбція молекулярної розчиненої речовини в залежності від її врівноваженої концентрації характеризується звичайною ізотермою адсорбції. Ізотерма адсорбції із розбавлених розчинів описується рівнянням Ленгмюра:

Г = Г_max

де, с – врівноважена концентрація речовини в розчині.

Великий вплив на адсорбцію із розчинів вказує природа адсорбенту, розчинника і розчиненої речовини. В якості адсорбентів широко використовують активоване вугілля, силікагель, глину та пористе скло. Всі адсорбенти можна розподілити на 2 основних типи: гідрофільні, які добре змочуються водою та гідрофобні, які не змочуються, але змочуються неполярними органічними рідинами.

Велике значення для адсорбції має пористість адсорбенту. Чим пористість вища (менші пори), тим більша адсорбційна активність.

Рідини, добре змочують поверхню твердих тіл, звичайно мають невеликий поверхневий натяг. Із всіх розчинників вода має найбільш високий поверхневий натяг, поверхневий натяг органічних розчинників значно нижче. Тому адсорбція краще відбувається із водних розчинів і гірше із розчинів з органічними розчинниками.

На адсорбцію також впливає властивість розчинника розчиняти адсорбтив. Чим краще розчинник розчиняє адсорбтив, тим адсорбція із розчину йде гірше. Також адсорбція залежить від будови молекул адсорбтива.

В загальному випадку можна вважати, що гідрофобні адсорбенти (вугілля, тальк) повинні краще адсорбувати органічні (дифільні) речовини із водних розчинів. Гідрофільні адсорбенти (силікагель, глина) повинна краще адсорбувати їх із неполярних або слабополярних рідин.

Адсорбтиви за своєю природою бувають полярні і неполярні, або дифільні, які з'єднують у собі одночасно полярну і неполярну групи.

Неполярна група- гідрофобна частина молекули (вуглеводне коло), позначається рискою -СН₃, -С₁₇Н₃₅.

Полярні групи - гідрофільні групи молекул, позначаються:

-СООН, -ОН, -NH₂, -NO₂.

Усі дифільні адсорбтиви називають поверхневоактивними речовинами,нині знижують поверхневий натяг рідини.

Зменшення поверхневого натягу тим більше, чим більше цієї речовини у рідині.

Поверхневий натяг буде тим більше знижуватися, чим довше вуглеводне ланцюг.

На відміну від поверхневоактивних речовин існують речовини поверхневоактивні, які підвищують поверхневий натяг рідини.

Усі ці види адсорбції мають велике практичне значення, оскільки адсорбція поверхневоактивних речовин проходить миттєво і шаром в 1 молекулу, тому дуже мала кількість поверхневоактивних речовин миттєво може змінити природу поверхні, або гідрофобізувати, або гідрофілізувати ії, а тим самим може забезпечити змішування незмішуваних рідин, незмішуваних порошків з рідиною.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Адсорбція тверде тіло –газ.	\|	Адсорбція електролітів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.