Молекулярная адсорбция – это адсорбция из растворов неэлектролитов (или очень слабых электролитов). При молекулярной адсорбции вещество адсорбируется на поверхности твѐрдого тела в виде молекул. Особенности молекулярной адсорбции: наряду с растворѐнным веществом адсорбируются молекулы растворителя. Поэтому для адсорбции растворѐнного вещества его молекулы должны вытеснять с поверхности молекулы растворителя. 17 17 Экспериментально величину адсорбции «а» изучают измеряя молярную концентрацию раствора до контакта с адсорбентом (с0) и после наступления адсорбционного равновесия (сs):
a
a – количество адсорбированного вещества, приходящееся на 1 г адсорбента; m – масса адсорбента, г: V – объѐм раствора, из которого идѐт адсорбция, л
На молекулярную адсорбцию влияют:
ü равновесная концентрация растворѐнного вещества;
ü природа растворителя;
ü природа адсорбента;
ü природа растворѐнного вещества;
ü температура, время адсорбции.
Ионная адсорбция – это адсорбция из растворов сильных электролитов; в этом случае адсорбируется растворѐнное вещество на поверхности твѐрдого адсорбента в виде ионов.
Ионная адсорбция – процесс более сложный, так как в растворе присутствуют уже частицы как минимум 3 видов: катионы, анионы растворѐнного вещества и молекулы растворителя.
Особенности ионной адсорбции:
1. Адсорбируются заряженные частицы (ионы), а не молекулы.
2. Адсорбция происходит только на полярных адсорбентах, поэтому еѐ часто называют полярной адсорбцией.
3. Адсорбция сопровождается образованием двойного электрического слоя (ДЭС).
4. Адсорбция является избирательной, т.е. на каждом данном адсорбенте катионы и анионы адсорбируются неодинаково.
5. В основе ионной адсорбции лежат химические силы, и она чаще всего кинетически необратима.
6. Для ионной адсорбции характерно явление обменной адсорбции
Ионная адсорбция. Факторы, влияющие на ионную адсорбцию:химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта-Фаянса).
Ионная адсорбция – это адсорбция из растворов сильных электролитов; в этом случае адсорбируется растворѐнное вещество на поверхности твѐрдого адсорбента в виде ионов.
Ионная адсорбция – процесс более сложный, так как в растворе присутствуют уже частицы как минимум 3 видов: катионы, анионы растворѐнного вещества и молекулы растворителя.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИОННУЮ АДСОРБЦИЮ:
1. Химическая природа адсорбента
Чем более полярным является адсорбент, тем лучше он адсорбирует ионы из водных растворов. На активных центрах, несущих положительный заряд, адсорбируются анионы, на отрицательных - катионы.
2. Химическая природа ионов
а) На адсорбцию ионов большое влияние оказывает величина радиуса иона. Чем больше кристаллический радиус иона при одинаковом заряде, тем лучше он адсорбируется, так как с увеличением кристаллического радиуса иона возрастает его поляризуемость, а следовательно, способность притягиваться к полярной поверхности – адсорбироваться на ней. Одновременно увеличение кристаллического радиуса приводит к уменьшению гидратации иона, а это облегчает адсорбцию. В соответствии с этим ионы можно расположить в ряды по возрастающей способности к адсорбции. Эти ряды называют лиотропными рядами или рядами Гофмейстера:
Li+ ‹ Na + ‹ K + ‹ Rb + ‹ Cs + Mg 2+ ‹ Са 2+ ‹ Sr 2+ ‹ Ва 2+ Cl ‾ ‹ Br ‾ ‹ NO3 ‾ ‹ I ‾ ‹ NCS‾