“Fizika” ta’lim yo’nalishi bo’yicha bakalavr darajasini olish uchun Xayrullayev Sardor Shayxiddin o’g’li Qattiq sorbentlarning klassifikasiy va ularning fizik-kimyoviy xossalarini o’rganish mavzusidagi

Г=

Bu yerda Г- soishtirma adsorbtsiya; X-yutilgan modda miqdori;

S- adsorbent sirti. Lekin qattiq adsorbentlarning (ko’mir, silikagel,CuCl₂ S₄Cl₂ va h/k) sirtini o’lchash juda qiyin bo’lgani uchun amalga solishtirma adsorbtsiyani topishga yutilgan modda miqdori adsorbent massasiga bo’linadi.
Bu yerda x-yutilgan moddaning gramm hisobidagi massasi; m- adsorbentning gramm hisobiga olingan massasi. Har qanday adsorbent ma’lum (o’ziga xos) miqdordan ortiq moddani yuta olmaydi. Moddaning sirt birligini (1m² ga) yutilishi mumkin bo’lgan eng ko’p miqdori maksimal solishtirma adsorbtsiya deyilib, Г∞ bilan belgilanadi. Bu yerda x-yutilgan moddaning gramm hisobidagi massasi; m- adsorbentning gramm hisobiga olingan massasi. Har qanday adsorbent ma’lum (o’ziga xos) miqdordan ortiq moddani yuta olmaydi. Moddaning sirt birligini (1m² ga) yutilishi mumkin bo’lgan eng ko’p miqdori maksimal solishtirma adsorbtsiya deyilib, Г∞ bilan belgilanadi.

Qattiq jismlarda bo’ladian adsorbtsiya hodisasini tekshirish natijasida qutblangan adsorbentlar qutblangan moddalar va ionlarni yaxshi adsorblanishi, qutblanmagan adsorbentlar esa qutblanmagan moddalarni yaxshi adsorblashi aniqlangan.

Agar qutblanmagan adsorbent sirtida COOH, NH₂ va shular kabi qutblangan gruppasi bo’lgan organik moddalar eritmalardan adsorblansa, bu molekulalarning qutblanmagan radikallari adsorbentga yo’nalgani holda molekulaning qutblangan gruppalari qutblangan suyuqlikka tomon yo’naladi.
Agar yutiluvchi moddaga adsorbent tarkibidagi atom yoki atomlar gruppasi bo’lsa, u modda yaxshi adsorblanadi. Qutblangan va geterogen adsorbentlarning sirti suvni yaxshi, lekin benzolni (qutblanmagan) yomon adsorblaydi, bular gidrofil adsorbentlar deyiladi. Aksincha, adsorbent suvni yomon, lekin benzolni yaxshi adsorblagan bo’lsa, u gidrofob (ya’ni mafob) adsorbent deyiladi. Masalan: ko’mir gidrofob adsorbentlarning tipik vakili, silikachel, CaCl₂, S₂Cl₂ lar esa gidrofil adsorbentlarning vakilidir.
Adsorblash maqsadlari uchun aktivlangan ko’mir juda ko’p ishlatiladi. Aktivlangan ko’mir juda ko’p ishlatiladi. Aktivlangan ko’mir g’ovak modda bo’lib, asosan, ugleroddan iborat. Turli organik moddalarning havo kirmaydigan joyda qizdirilishidan hosil bo’lgan ko’mirda har xil smolalar bo’lib, ular ko’mirning teshiklarini bekitib qo’yadi.
Aktivlangan ko’mir g’ovak modda bo’lib, asosan, ugleroddan iborat. Turli organik moddalarning havo kirmaydigan joyda qizdirilishidan hosil bo’lgan ko’mirda har xil smolalar bo’lib, ular ko’mirning teshiklarini bekitib qo’yadi.
Bu smolalarni yo’qotib, ko’mirning g’ovakligni oshirish maqsadida ko’mir maxsus ishlanadi, ya’ni aktivlashtiriladi. Ko’mir qanday sharoitda aktivlanganiga qarab, yo kislatalarni, yoki asoslarni ko’proq adsorblaydi. Masalan 900⁰ C ga aktivlangan toza ko’mir kislotalarni adsorblaydi; 400⁰-450⁰ C ga aktivlangan ko’mir asoslari yaxshi adsorblab, kislotalarni yaxshi adsorblaydi.
N.A. Shilov aktivlangan ko’mir o’z sirtida kislota yoki asoslarni adsorblash sababini ko’mirga ishlov berilayotganda uning sirtida birikmalar, ya’ni asos yoki kislota xarakteriga ega bo’lgan oksidlar hosil bo’lishidandir, deb tushuntirdi. A.N.Frumkin fikricha, aktivlangan ko’mirga xuddi gaz elektrod xossasi kabi xossa bor:
Masalan – kislorod ishtirokida aktivlangan ko’mir xuddi kislorod elektrod vazifasini o’tab, suv ishtirokida o’z sirtiga OH ionlarni ajratib chiqaradi. Bunday ko’mir faqat kislotalarni adsorblab, asoslarni adsorblamaydi. Lekin vodorod ishtirokida aktivlangan ko’mir xuddi vodorod elektrod xossalariga ega bo’ladi. Shuning uchun o’z sirtiga eritmadan H+ ionlarni ajratib chiqaradi va faqat asoslarni adsorblaydi. Lekin vodorod ishtirokida aktivlangan ko’mir xuddi vodorod elektrod xossalariga ega bo’ladi. Shuning uchun o’z sirtiga eritmadan H+ ionlarni ajratib chiqaradi va faqat asoslarni adsorblaydi.
Adsorbsiya bilan bog’liq ishlarda ko’mirdan tashqari, boshqa bir adsorbent silikagel ham ko’p ishlatiladi. Silikagel silikat kislotaning suvsizlantirilgan gelidir. Silikagel kislata xarakteriga ega bo’lgan adsorbentlar qatoriga kiradi, u asosan asoslarni adsorblaydi. Eritmalarda bo’ladigan adsorbsiya vaqtida, erigan modda bilan bir qatorda, erituvchi sifatida suv olinsa, adsorbent sifatida ko’mir ishlatiladi, aksincha, suvsiz eritmalar uchun adsorbent sifatida silikagel (gidrofil) ishlatiladi.
Adsorbtsiya jarayoni ximiyaviy texnalogiyaga katta rol o’ynaydi masalan, gaz aralashmalarini ajratib tozalashda aktiv ko’mir, silikagel, kalloid moddalar kabi adsorbentlar ishlatiladi. Eritmalarda bo’ladigan adsorbsiya vaqtida, erigan modda bilan bir qatorda, erituvchi sifatida suv olinsa, adsorbent sifatida ko’mir ishlatiladi, aksincha, suvsiz eritmalar uchun adsorbent sifatida silikagel (gidrofil) ishlatiladi. Adsorbtsiya jarayoni ximiyaviy texnalogiyaga katta rol o’ynaydi masalan, gaz aralashmalarini ajratib tozalashda aktiv ko’mir, silikagel, kalloid moddalar kabi adsorbentlar ishlatiladi. Adsorbiyadan koks gazlaridan benzol olishda foydalaniladi. Buning uchun aktiv ko’mir bilan to’latilgan adsorberga adsorbent to’yinguncha gaz aralashmasi yuboriladi. So’ngra adsorberga 100⁰ C li suv bug’I beriladi, suv bug’I ko’mirga yutilgan benzolni siqib chiqaradi.
Natijada benzol va suvdan iborat sistema hosil bo’ladi: benzol suvga erimasligi uchun endi benzolni ajratib olish qiyin bo’lmaydi. Gazlar aralashmasini ajratishda ketme-ket desorbsiya o’tkaziladi. Avval past temperaturada gazlar aralashmasi adsorbentga yutiladi. Keyin asta sekin qizdirilganda gazlar o’zining qaynash temperaturasiga muvofiq adsorbentdan chiqa boshlaydi. Shu tariqa geliy va boshqa inert gazlar olinadi.