2015-06-05
517
Определить влияние природы адсорбтива можно, исходя из правила уравнивания полярностей Ребиндера.
Процесс адсорбции идет в сторону уравнивания полярностей фаз и тем сильнее, чем больше первоначальная разность полярностей.
Полярность фазы можно характеризовать величиной 
– диэлектрической проницаемостью. Чем больше е, тем больше полярность фазы. Исходя из правила Ребиндера, растворенное вещество будет адсорбироваться на твердом теле, если выполняется условие:
Р< р.в. < тв тем лучше, чем больше величина ( тв – р);
Р< р.в. < тв, тем лучше, чем больше ( р – тв)
где р – диэлектрическая проницаемость растворителя, р.в. – диэлектрическая проницаемость растворенного вещества, тв – диэлектрическая проницаемость твердого вещества.
Из правила уравнивания полярностей Ребиндера можно сделать ряд важных выводов, касающихся адсорбции ПАВ из растворов. Мы знаем, что ПАВ в силу своей дифильности растворяются как в полярных растворителях, так и в неполярных. В зависимости от вида растворителя должен выбираться подходящий адсорбент. Так, для адсорбции ПАВ из водных растворов следует использовать гидрофобные (неполярные) твердые тела, например, уголь. В этом случае выполняется условие: уголь < пав < Н2О. Адсорбция будет тем большей, чем больше разность Н2О – уголь). При адсорбции молекулы ПАВ строго ориентированы: углеводородный радикал взаимодействует с поверхностью угля, а полярная часть – с водой. Этим правилом объясняется тот факт, что в водных растворах стирального порошка (ПАВ) гораздо легче и быстрее стираются синтетические ткани, чем хлопчатобумажные или льняные, так как последние являются гораздо более полярными, а значит, Н2О – синт) > ( Н2О – х.б) и адсорбция стирального порошка на синтетической ткани больше, чем на хлопчатобумажной или льняной.
|
|
|
Для адсорбции ПАВ из неполярных растворителей (бензола, толуола и т.д) следует использовать гидрофильный адсорбент – силикагель (SiO2), глину и т. д. Ориентация молекул ПАВ такова, что неполярный углеводородный радикал направлен в неполярный растворитель, а полярная часть молекулы взаимодействует с полярным адсорбентом. В этом случае выполняется неравенство: С6Н6 < пав < тв.
Можно отметить также и частные правила.
1.С увеличением молярной массы растворенного вещества его адсорбционная способность возрастает.
На этой закономерности основан ферментативный катализ: сложные органические молекулы адсорбируются на ферментах, разлагаются под их действием на более мелкие, которые десорбируются, уступая место более крупным молекулам.
2.Ароматические соединения адсорбируются лучше, чем алифатические.
|
|
|
3.Непредельные органические соединения адсорбируются лучше, чем предельные.
4.При адсорбции предельных органических кислот и спиртов качественно соблюдается эмпирическое правило Дюкло – Траубе:
Адсорбционная способность увеличивается в 3 – 3,5 раза при удлинении углеводородной цепи на одно звено (– СН2 –).
Следует заметить, что указанные частные правила не выполняются для адсорбции на мелкопористых адсорбентах.
