• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Адсорбція електролітів

Молекулярна адсорбція із розчинів

Полімолекулярна адсорбція

Адсорбція не обмежується утворенням мономолекулярного шару. Коли поверхня адсорбенту насичена, то можна розглядати щільний адсорбційний моно шар як продовження адсорбенту. Тобто на першому компактному шарі молекул адсорбату відбувається утворення другого шару молекул, які в свою чергу, будуть адсорбувати третій шар.

1. Адсорбція на межі тверде тіло – розчин.

При вивченні адсорбції із розчинів на твердих адсорбентах розрізняють молекулярну адсорбцію (адсорбцію неелектролітів і слабких електролітів) та адсорбцію електролітів.

При молекулярній адсорбції система має як мінімум три компоненти: адсорбент і дві речовини, які утворюють розчин. Яка із речовин буде переважно адсорбуватися, залежить від інтенсивності взаємодії адсорбент—кожний із компонентів розчину, а також взаємодії цих компонентів між собою. Можна спостерігати три випадки. Якщо розчинена речовина адсорбується сильніше за розчинник, то відбувається позитивна адсорбція. Якщо ж, навпаки, розчинник адсорбується твердим тілом сильніше за розчинену речовину, говорять про негативну адсорбцію речовини. Вона виявляється у концентрованих розчинах, де концентрація розчиненої речовини стає сумірною із концентрацією розчинника. Нарешті, адсорбція може бути відсутньою, тобто концентрації розчиненої речовини на межі поділу фаз і в об'ємі розчину будуть однаковими.

Експериментальне вивчення адсорбції здебільшого провадять, помішуючи у рівні за об'ємом розчини з різною концентрацією речовини певні рівні кількості твердого адсорбенту, і після встановлення адсорбційної рівноваги при даній температурі знаходять рівноважну концентрацію с. Знаючи початкову концентрацію розчину С₀, об'єм розчину V і масу адсорбенту т, розраховують кількість адсорбованої речовини:

Г = ((с₀ – с) * V )/ m

Закономірності адсорбції сильних електролітів мають деякі особливості. Адсорбція електролітів рідко має молекулярний характер (еквівалентна адсорбція катіонів та аніонів), як правило, вона вибіркова. Іони (катіони або аніони), вибірково адсорбовані твердою поверхнею, надають їй певного електричного заряду. Внаслідок електростатичного притяжіння, іони протилежного знаку утворюють другий електричний шар.

Адсорбція іонів залежить від їх заряду, розмірів та здатності до сольватації (гідратації). Чим вища валентність іона, тим більшій мірі він адсорбується. Адсорбція іонів однакової валентності буде тим більша, чим більше його радіус (звідси, більша поляризація і менша гідратація). Адсорбційна здатність зростає в ряду іонів, утворених елементами І групи періодичної системи:

Li+ < Nа+ < К+ < Rb+ < Сs+

Двовалентні катіони стоять в аналогічному ряду:

Ме2+ < Са2+ <Sr2+ <Ва2+

Адсорбційна здатність одновалентних аніонів збільшується в ряду:

Сl- < Вг- < NО3 - < І- < NCS-

Такі ряди називаються ліотропніши, або рядами Гофмейстера.

Важливу роль для колоїдної хімії, зокрема для встановлення будови міцели гідрофобного золю, відіграли дослідження адсорбції іонів на поверхні кристалу, до складу якого входять іони тієї ж природи. В такому разі адсорбцію розглядають як добудову кристалічної решітки адсорбованим іоном.

Панет та Фаянс сформулювали правило, згідно з яким кристали добудовуються лише тими іонами або атомами, які входять до їх складу. Наприклад, на поверхні кристалів АgСІ, внесених у розчин АgNОз, будуть адсорбуватися іони срібла. Добудовувати кристалічну решітку здатні не тільки ті іони, що входять до складу решітки, але й ізоморфні з ними, а також атомні групи, близькі до атомних груп, які містяться на поверхні.

Якщо в контакт з адсорбентом, на поверхні якого вже адсорбовані іони електроліту привести інший електроліт, то, як правило, відбувається обмін іонами між поверхнею адсорбенту і розчином (або іонообмінна адсорбція). До обміну здатні також іони, які утворюються із самого адсорбенту в результаті дисоціації його молекул.Такі тверді речовини, здатні до іонного обміну, називають іонообмінниками або іонітами. Іоніти мають структуру у формі каркасу (матриці), «зшитого» ковалентними зв'язками. Матриця має позитивний або негативний заряд, який компенсують протилежно заряджені рухомі іони — протиіони.. Вони й можуть замінятися на інші іони з

зарядом того ж знаку. Каркас грає роль полііону і зумовлює нерозчинність

іоніту в розчинниках. Систему зафіксовані іони — рухомі протиіони

прийнято називати обмінним комплексом.

Іоніти класифікують за різними ознаками:

а) за походженням — на природні та синтетичні;

б) за складом — на неорганічні та органічні;

в) за знаком заряду обмінюваних іонів — на катіоніти, аніоніти та амфоліти. Останні взалежності від умов здатні до обміну як катіонів, так і аніонів.

До основних властивостей іонітів, що визначають їх якість як сорбентів, належать ємність, кислотно-основні властивості, селективність, набухання, хімічна стійкість та механічна міцність

1. Основи адсорбційної терапії

Гемосорбція –метод очищення крові, при якому кров звільняється від токсинів шляхом пропускання її через колонку з адсорбентом, підключено до системи циркуляції крові. Її застосовують при лікуванні хворих з екзогенними отруєннями, печінковою і нирковою недостатністю, у

Аутоімунними та алергічними захворюваннями, хворих з токсичними формами шизофренії. Застосування гемосорбції найбільш доцільно на перших стадіях отруєння, коли в крові циркулює максимальна кількість отрути.

Плазмосорбція –ефективний метод детоксикації організму, суть якого полягає в пропусканні плазми, попередньо відокремленої від формених елементів крові, через колонку з сорбентом, після чого очищена плазма з’єднується з форменими елементами і повертається в судинне русло. Плазмосорбцію застосовують при лікуванні хворих з важкими формами отруєння фосфорорганічними інсектецидами, барбітуратами, антидепресантами, хлоровмісними вуглеводнями.

Лімфосорбція – вид сорбційної детоксикації організму, який полягає в пропусканні лімфи, виведеної з організму через грудний лімфатичний проток на шиї, через колонку з сорбентом і наступним введенням звільненої від токсичних речовин лімфи в судинну систему пацієнта. Це найбільш ефективний спосіб детоксикації організму при надходженні в нього токсичних речовин екзогенного походження, як наприклад алкалоїд блідої поганки.

Аплікаційна сорбція – один з видів сорбційної детоксикації, який сприяє за живленню інфікованих ран, відновленню цілісності шкіри, а також слизових оболонок шляхом сорбційного поглинання токсинів із ран або зони опіку.

Ентеросорбція – вид сорбційної детоксикації організму, при якому сорбент потрапляє в ротову порожнину, після чого, проходячи з різною швидкістю через відділи системи травлення, він адсорбує токсичні речовини і продукти метаболізму.

1. Хроматографія.

Хроматографія – це фізико-хімічний метод аналізу і розподілу суміші речовин, заснований на їх різному розподілу між двома фазами, одна з яких нерухома ( тверде тіло або рідина), а інша – рухома ( газ або рідина), яка при цьому фільтрується через рухому.

Класифікація хроматографічних методів.

За агрегатним станом фаз, рухомої і нерухомої, виділяють газову і рідинну.

Рухомою фазою в газовій хроматографії є газ-носій (водень, гелій…). Нерухомою фазою може бути нелетка рідина (гліцерин), який наноситься на твердий інертний носій (адсорбент), наприклад скло, тефлон.

В рідинній хроматографії рухомою фазою служить рідина, а нерухомою – рідина або тверде тіло.

За технікою виконання розрізняють колонкову, капілярну, паперову, тонкошарову.

В колонковій хроматографії рухома фаза проходить через нерухому, яка знаходиться в колонці.

Капілярна хроматографія заснована на застосуванні капілярів, на внутрішню стінку яких наноситься рідка нерухома фаза, а через неї проходить рухома фаза.

При паперовій хроматографії розподіл суміші компонентів, які знаходяться в рідкій фазі, відбувається на спеціально виготовленому папері, який виконує роль нерухомої фази.

Тонкошарова хроматографія заснована на використанні в якості нерухомої фази тонкого шару адсорбенту, нанесеного на хроматографічну пластинку із інертного матеріала.

За механізмом процесу розподілу виділяють адсорбційну, іонообмінну, розподільну.

Суть адсорбційної хроматографії полягає в розподілі суміші речовин, основаному на їх різній здатності до адсорбції на тому чи іншому адсорбенті (нерухомій фазі).

Іоннообмінна хроматографія заснована на різній здатності іонів, які входять до складу аналізуємої суміші, обмінюватися з іонами, які входять до складу іонообминника ( нерухома фаза).

В основу разподільної хроматографії покладена властивість розподілятися між рухомою і нерухомою фазою відповідно з коефіцієнтом розподілу ( закон розподілу Нернста).

Застосування хроматографії в медицині.

Хроматографічні методи широко застосовуються в медико-біологічних дослідженнях і в клінічній практиці. За допомогою цих методів можна визначити в біологічних рідинах різні мікро компоненти, які зяблюються в результаті тої чи іншої патології. Можна визначати якими саме мікроорганізмами викликане захворювання.

Застосування хроматографії дає можливість практично миттєво визначити вміст в крові алкоголю, наркотиків, летких речовин, які викликають токсикоманію. Цей метод використовують також і для допінг-контролю.

Читайте також:

1. Адсорбція
2. Адсорбція
3. Адсорбція електролітів
4. Адсорбція на межі розчин – газ.
5. Адсорбція на межі тверде тіло – розчин.
6. Адсорбція тверде тіло –газ.
7. До фізико-хімічних методів очищення стічних вод нале­жать: коагуляція, сорбція (абсорбція, адсорбція), мембранні методи, іонний, обмінні, електроліз, екстракція.
8. Електролітична дисоціація (йонізація) — це розпад електролітів на сольватовані (гідратовані) йони під дією молекул розчинника.
9. Електропровідність електролітів. Питома, еквівалентна і загальна.
10. Плазма, склад, види та роль електролітів і білків плазми. Кислотно-основний стан крові, роль буферних систем у регуляції його сталості.
11. ПОВЕРХНЕВІ ЯВИЩА. АДСОРБЦІЯ

Переглядів: 9387