|
Muvozanatli adsorbsiya... Agar adsorbsiya va desorbsiya tezligi teng bo'lsa, bu adsorbsiya muvozanatining o'rnatilganligini ko'rsatadi. Muvozanatli adsorbsiyaning doimiy haroratda adsorbsiyaning konsentratsiyasi yoki bosimiga bog‘liqligi egri chiziqlari adsorbsion izotermalar deyiladi. Eng oddiy adsorbsion izoterm - bu koordinata o'qi bo'ylab adsorbsion p (yoki konsentratsiya c) bosimining abscissa o'qi bo'yicha, a adsorbsiya qiymati esa koordinata o'qi bo'ylab grafigi ko'rsatilgan holda, boshlang'ichdan chiqadigan to'g'ri chiziq. Ushbu adsorbsiya maydoni Genri maydoni deb ataladi: a = Gr, G - Genri koeffitsienti.
I.Langmyur (1914-1918) monomolekulyar lokalizatsiyalangan adsorbsiya nazariyasini (adsorbat molekulalari sirt ustida harakatlanmaydi) quyidagi farazlar asosida taklif qildi: sirt bir jinsli, ya’ni barcha adsorbsion markazlar adsorbsion molekulalar uchun bir xil yaqinlikka ega; adsorbat molekulalari bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Lengmyur tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega: a = a = a max bp / (1 + bp) yoki p = a / b (a max - a), bu erda a - adsorbsiyalangan moddaning miqdori, max - adsorbsiyaning chegaraviy qiymati. zich monoqatlam, p - adsorbsion bosim, b - adsorbsiya koeffitsienti. Polimolekulyar yoki ko'p qatlamli adsorbsiya, bunda bug 'molekulalari adsorbsiyalanib, bir necha monoqatlam qalinlikdagi plyonka hosil qiladi, Brunauer - Emmett - Teller tenglamasi bilan tavsiflanadi (BET tenglamasi, 1938):
bu erda p 0 - adsorbsion haroratda to'yingan bug 'bosimi, C doimiy. BET tenglamasi adsorbentlarning o'ziga xos sirt maydonini aniqlash uchun ishlatiladi.
1914 yilda M. Polanyi adsorbsiyaning potentsial nazariyasini taklif qildi, unga ko'ra adsorbsiya yuzasi yaqinida potentsial adsorbsiya maydoni mavjud bo'lib, sirtdan masofa bilan kamayadi; adsorbtivning sirtdan uzoqda p ga teng bosimi uning yaqinida ortadi va ma'lum masofada p 0 qiymatiga etadi, bunda adsorbtiv kondensatsiyalanadi.
Adsorbentlar odatda g'ovak bo'lmagan (ularning sirtlarining egrilik radiuslari juda katta va cheksizlikka moyil) va g'ovaklarga bo'linadi. Gʻovak adsorbentlar tarkibida mikro-, supermikro-, mezo- va makro gözenekler mavjud (qarang Gʻovaklik ). Makroporlarda adsorbsiya juda past bo'ladi, odatda adsorbentlarning adsorbsion xususiyatlarini baholashda e'tiborga olinmaydi. Mikro- va supermikroporlarda adsorbsiyaning xarakterli xususiyati bir xil kimyoviy tabiatga ega bo'lgan g'ovak bo'lmagan adsorbentda moddaning yutilishi bilan solishtirganda adsorbsiya energiyasining oshishi hisoblanadi. Bu ta'sir qarama-qarshi gözenek devorlarining sirt kuch maydonlarining superpozitsiyasi natijasidir. Mikro va supermikroporlarda adsorbsiya ko'p miqdorda, mezoporlarda - qatlam-qatlam to'ldirish mexanizmiga ko'ra, kapillyar kondensatsiya bilan yakunlanadi.
Mikrog'ovak adsorbentlar uchun M.M.Dubinin mikroporlarni hajmli to'ldirish (TZM) nazariyasini yaratdi. Dubinin va LV Radushkevich (1947) g'ovak hajmlarining ulardagi adsorbatning kimyoviy potentsiali qiymatlari bo'yicha taqsimlanish funktsiyasi g'oyasini kiritib, adsorbsion izoterm tenglamasini oldilar, u quyidagicha yoziladi: W / W 0 = exp [- (A / βE 0) 2], bu erda W va W 0 birlik hajmga bug 'adsorbsiyasining joriy va cheklovchi qiymatlari, A - adsorbsiyaning differentsial molyar ishi, A = RTln (p 0 / p) , R - universal gaz konstantasi, T - mutlaq harorat, E 0 - standart bug'ning (odatda benzol yoki azot) adsorbsiyasining xarakterli energiyasi, b - adsorbsiyalangan va standart moddalarning parahorlari nisbati bilan yaqinlashtirilgan o'xshashlik koeffitsienti. .
Dubinin - Radushkevich tenglamasi bir hil mikrog'ovak tuzilishga ega adsorbentlarga, ya'ni supermikroporlar bo'lmagan adsorbentlarga nisbatan 5 × 10 -4 dan 0,4 gacha bo'lgan nisbiy muvozanat bosimi oralig'idagi adsorbsion izotermalarni tavsiflash uchun qo'llaniladi. Mikrog'ovak adsorbentlar adsorbsion texnologiyada eng ko'p qo'llanilganligi sababli, TOM nafaqat fizik-kimyoviy tadqiqotlarda, balki muhandislik hisoblarida ham qo'llaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
