2015-02-27
425
Адсорбция происходит на межфазной поверхности газ-твердое тело, жидкость-твердое тело.
Примеры: противогаз, таблетки активированного угля, очистка подсолнечного масла бентонитовыми глинами.
В отличие от жидкой твердая поверхность энергетически и геометрически неоднородна. Кроме того, твердые адсорбенты могут иметь поры. Наличие пор приводит к тому, что адсорбция сопровождается капиллярной конденсацией.
Рассмотрим сечение зерна адсорбента.
Адсорбент имеет большую удельную поверхность (за счет неровностей) и, следовательно, большую нескомпенсированную поверхностную энергию. Активна вся поверхность адсорбента, но есть точки с большой плотностью энергии. Их называют активными центрами.
Где избыточная энергия больше?
Внутри фазы все силы уравновешены. На поверхности раздела фаз пространственная симметрия сил межмолекулярного взаимодействия отсутствует. Поэтому в пиках нескомпенсированная энергия максимальна.
Адсорбция на твердом адсорбенте протекает в две стадии:
1) диффузионная – диффузия вещества к поверхности адсорбента;
2) собственно адсорбция.
Лимитирующей стадией, определяющей скорость всего процесса, является диффузионная. Поэтому важный фактор – перемешивание.
Вследствие геометрической неровности поверхности адсорбента величину адсорбции определяют как количество адсорбата, отнесенное к единице массы адсорбента
, моль/кг.
