Методические указания для лабораторных занятий по дисциплине «Химия» для обучающихся по направлениям


Адсорбция газов и растворенных веществ твердыми адсорбентами



Download 1,15 Mb.
Pdf ko'rish
bet7/16
Sana01.07.2022
Hajmi1,15 Mb.
#724747
TuriМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16
Bog'liq
9.-MU-adsorbtsiya

1.4 Адсорбция газов и растворенных веществ твердыми адсорбентами
Рассмотрим адсорбцию газообразных и растворенных веществ твер-
дыми адсорбентами. Твердыми адсорбентами считаются все виды грунтов, 
песок, глина и другие природные материалы. Поверхность твердых тел об-
ладает избытком поверхностной энергии за счет неуравновешенных связей 
в кристаллической решетке. Поэтому на границе раздела между твердым 
телом и газом, твердым телом и жидкостью может происходить адсорбция 
веществ, понижающих поверхностную энергию. 
Из неорганических сорбентов широко используется диоксид кремния 
SiO
2
в виде искусственно полученного силикагеля, многие силикаты, кар-
бонаты. Органические сорбенты естественного происхождения представ-
ляют собой углеводы: крахмал и целлюлоза и ВМС – ионообменные смо-
лы. 
Так как адсорбция протекает на поверхности адсорбента, то чем 
больше его поверхность, тем выше способность к адсорбции. Количество 
газа или растворенного вещества, адсорбируемое определенным количе-
ством адсорбента, зависит от следующих факторов: 

природы адсорбента; 

природы газа или растворенного вещества;
 

давления газа;
 

концентрации растворенного вещества;
 

температуры.
 
Рассмотрим пример: происходит адсорбция твердым адсорбентом 
какого-либо газа. Если в сосуд с адсорбентом введено 
n
1
молей газа, то че-
рез некоторое время в нем останется 
n
2
молей газа. Разность 
(n
1
 - n
2
)
- чис-
ло адсорбированных молей газа в момент адсорбционного равновесия. Ко-
личество вещества, поглощенное 1см
2
поверхности при достижении равно-
весия в данных условиях, выраженное в молях, называется удельной ад-
сорбцией: 
где 
Г - удельная адсорбция, моль/см
2

Δn
x

- число молей адсорбирован-
ного вещества; S - поверхность адсорбента, см
2

В большинстве случаев из-за трудности определения поверхности 
твердого адсорбента (в случае пористых веществ) величину удельной ад-
сорбции приходится рассчитывать на 1 г адсорбента и выражать в моль/г: 
где 
m
- количество граммов адсорбента. 


12 
Адсорбция веществ зависит от давления (для газов) и концентрации 
(для растворенных веществ). Зависимость адсорбции растворенного веще-
ства от концентрации (температуры, природы адсорбента и адсорбтива) 
выражается эмпирическим уравнением Фрейндлиха: 
где C - равновесная концентрация; k и n - постоянные величины, опреде-
ляемые опытным путем, причем n

1. 
Если на оси ординат отложить соответствующее значение x/m , а на 
оси абсцисс – концентрацию (C ), то получится кривая адсорбции, называ-
емая изотермой адсорбции (рис. 1.7). 
Сначала эта кривая идет почти прямолинейно, так как для очень сла-
бых концентраций x/m прямо пропорциональна концентрации поглощае-
мого вещества, то есть здесь n = 1. 
При высоких концентрациях достигается предельное значение x/m , 
то есть полное насыщение. Это наблюдается, если вся адсорбирующая по-
верхность покрыта адсорбируемым веществом, в этом случае n = 0. Меж-
ду этими двумя предельными случаями имеется постепенный переход в 
области промежуточных концентраций, для которых величина n остается 
приблизительно постоянной. 
Если прологарифмировать последнее уравнение, то получим: 
Полученное уравнение есть уравнение прямой линии. Построим изо-
терму адсорбции в логарифмических координатах (рис. 1.8). Отрезок ОА 
на рис. 1.8 дает величину k , а тангенс угла наклона прямой дает величину
Рисунок 1.7. Изотерма адсорбции 


13 
n . Все случаи поглощения газообразных веществ твердыми пористыми 
телами имеют сложную природу и слагаются из нескольких более простых 
явлений. Первый процесс – 

Download 1,15 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish