double arrow

Классификации адсорбции

1. Классификация по природе границы раздела

По природе границы раздела различают адсорбцию на границе:

а) твердое тело – газ;

б) жидкость – газ;

в) твердое тело – жидкость (адсорбция из растворов).

2. Классификация по типу взаимодействия адсорбата и адсорбента

По типу взаимодействия адсорбата и адсорбента различают (табл. 3.1):

· физическую адсорбцию;

· хемосорбцию (химическое присоединение атома или молекулы к поверхности адсорбента);

· ионный обмен.

Таблица 3.1

Основные характеристики адсорбции

  Физическая адсорбция Хемосорбция
Чем обусловлена Физическими силами (силы Ван-дер-Ваальса и водородные связи) Химическими силами между адсорбентом и адсорбатом
Стехиометрические соотношения Отсутствуют Существуют определенные стехиометрические соотношения
Теплота адсорбции Мала, близка к теплоте испарения, составляет 0–40 кДж/моль Велика, 40–400 кДж/моль
Температура С повышением температуры уменьшается Повышение температуры способствует процессу хемосорбции
Специфичность Мало специфична, слабо зависит от природы адсорбента Специфична, часто образуется поверхностное химическое соединение на поверхности адсорбента
Обратимость Обратима, что адсорбируется, то и десорбируется Часто необратима, вместо адсорбированного вещества часто десорбируется другое соединение
Скорость Проходит быстро, с течением времени уменьшается Чаще замедлена, что связано с прохождением энергетического барьера
Локализация Не локализованная, молекулы адсорбата способны перемещаться по поверхности адсорбента Локализованная, молекулы адсорбата связаны с адсорбентом за счет прочных химических связей

Хемосорбцию можно определить как процесс образования двумерного химического соединения, не идущий, в отличие от обычной химической реакции, в глубину объемной фазы. Например: хемосорбция кислорода на угле и графите (в результате окисления поверхностных атомов углерода образуются, в зависимости от условий, те или иные поверхностные оксиды, изображенные следующими формулами):

Прочная пленка оксида препятствует дальнейшему проникновению кислорода вглубь твердой фазы.

Ни один из этих критериев, взятый в отдельности, не может служить доказательством того, с каким типом адсорбции мы имеем дело, необходимо комплексное исследование.

Не существует четкой границы между физической адсорбцией и хемосорбцией. На практике обычно осуществляются промежуточные варианты: основная масса вещества связывается с адсорбентом слабо (физическая адсорбция), а небольшая часть прочно (хемосорбция).


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: