Презентация на тему Адсорбция

АДСОРБЦИЯ    Адсорбция – это изменение концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз ( Более плотная фаза (определяющая форму поверхности) называется адсорбентым (обычно адсорбент это твердая или жидкая фаза) Адсорбция может происходить на любой поверхности раздела между фазами. В зависимости от агрегатного состояния смежных Величины адсорбцииНа рисунке приведены графики зависимости , где концентрация го компонента; координата вдоль соприкасающихся фаз. Рассмотрим объединенное уравнение I и II законов термодинамики в открытой системе с учетом энергии поверхностного В случае получим выражение    Учитывая, что Получим фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса:	Зависимость поверхностного Структуры, возникающие в растворах ПАВ.1 – мономеры, 2 – мицелла, 3 – цилиндрическая мицелла, Весы Ленгмюра При адсорбции или растекании вещества на поверхности образуется поверхностная (адсорбционная) Введем обозначения: или если разделить на число Авогадроплощадь приходящаяся в поверхностном слое на одну молекулу В ряде случаев можно применять уравнение аналогичное уравнению Ван-дер-Ваальса В При небольшой концентрации амфифильного соединения мономолекулярный слой на поверхности не является сплошным. Молекулы практически не При уменьшении площади с помощью плавучего барьера молекулы сблизятся, но будут все Изотерма адсорбции Лэнгмюра ½Г∞ Уравнение Ленгмюра в линейной форме Уравнение Фрейндлиха.К, 1/n – эмпирические постоянные,т.е. на основе экспериментальных данных;  С – равновесная концентрация Уравнение Фрейндлиха.К, 1/n – эмпирические постоянные,т.е. на основе экспериментальных данных;  С – равновесная концентрация Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха Изотерма БЭТ С уменьшением давления уравнение БЭТ переходит в уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. 	При Изотерма БЭТ в линейной форме Фрумкин на острове Таити
Более плотная фаза (определяющая форму поверхности) называется адсорбентым (обычно адсорбент это твердая или жидкая фаза) Вещество которое перераспределяется (жидкая или газообразная фаза) называется адсорбатом

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

АДСОРБЦИЯ  Адсорбция – это изменение концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз ( термин происходит

АДСОРБЦИЯ

Адсорбция – это изменение концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз
( термин происходит от лат. аd-на и sorbeo- поглощаю).
Адсорбция представляет собой самопроизвольный процесс перераспределения компонентов между поверхностным слоем и объемными фазами.
Обратный процесс перехода вещества из поверхностного слоя в объемную фазу называют десорбцией. В соответствии с основным постулатом термодинамики в изолированной системе устанавливается динамическое равновесие (адсорбционное равновесие) между адсорбцией и десорбцией


Слайд 3

Более плотная фаза (определяющая форму поверхности) называется адсорбентым (обычно адсорбент это твердая или жидкая фаза)

Более плотная фаза (определяющая форму поверхности) называется адсорбентым (обычно адсорбент это твердая или жидкая фаза)
Вещество которое перераспределяется (жидкая или газообразная фаза) называется адсорбатом


Слайд 4

Адсорбция может происходить на любой поверхности раздела между фазами. В зависимости от агрегатного состояния смежных

Адсорбция может происходить на любой поверхности раздела между фазами. В зависимости от агрегатного состояния смежных фаз различают адсорбцию газов на твердых адсорбентах, адсорбцию растворенных веществ на границах твердое тело – жидкость и жидкость – жидкость, а также адсорбцию на границе жидкий раствор – газ.

Адсорбция является одним из механизмов снижения свободной поверхностной энергии. В результате притяжения поверхностью раздела фаз находящихся вблизи нее молекул адсорбата свободная поверхностная энергия уменьшается, т. е. процессы адсорбции энергетически выгодны.


Слайд 11

Величины адсорбцииНа рисунке приведены графики зависимости , где концентрация го компонента; координата вдоль соприкасающихся фаз.

Величины адсорбции

На рисунке приведены графики зависимости , где концентрация го компонента; координата вдоль соприкасающихся фаз. На графиках представлена системы состоящие из двух фаз. Линия – сечение межфазной поверхности. Координаты и соответствуют границам поверхностного слоя.
График а - система со слабосорбирующимся компонентом; график б - с сильносорбирующимся компонентом.


Слайд 12

Рассмотрим объединенное уравнение I и II законов термодинамики в открытой системе с учетом энергии поверхностного

Рассмотрим объединенное уравнение I и II законов термодинамики в открытой системе с учетом энергии поверхностного натяжения и изменения химических потенциалов для изохорного процесса


После интегрирования получим:


Запишем выражение для полного дифференциала

:


Приравнивая выражение для

получим


Слайд 13

В случае получим выражение  Учитывая, что Получим фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса:	Зависимость поверхностного натяжения от

В случае

получим выражение

Учитывая, что

Получим фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса:

Зависимость поверхностного натяжения от адсорбции одного компонента, при постоянстве химических потенциалов других компонентов.

.


Слайд 27

Структуры, возникающие в растворах ПАВ.1 – мономеры, 2 – мицелла, 3 – цилиндрическая мицелла,

Структуры, возникающие в растворах ПАВ.
1 – мономеры, 2 – мицелла, 3 – цилиндрическая мицелла,
4 – гексагонально упакованные цилиндрические мицеллы,
5 – ламинарная мицелла, 6 – гексагонально упакованные капли воды в обратной мицеллярной системе


Слайд 28

Весы Ленгмюра

Весы Ленгмюра


Слайд 32

При адсорбции или растекании вещества на поверхности образуется поверхностная (адсорбционная) пленка этого

При адсорбции или растекании вещества на поверхности образуется поверхностная (адсорбционная) пленка этого вещества. Уравнение изотермы поверхностного натяжения для ПАВ позволяют перейти к состояния поверхностных пленок.

При очень малых концентрациях ПАВ распределение вещества между раствором и поверхностным слоем описывается законом Генри


Подставив это выражение в уравнение Гиббса получим:


После разделения переменных и интегрирования:




Слайд 33

Введем обозначения: или если разделить на число Авогадроплощадь приходящаяся в поверхностном слое на одну молекулу

Введем обозначения:




или если разделить на число Авогадро



площадь приходящаяся в поверхностном слое на одну молекулу адсорбата

Полученные выражение аналогичны уравнению состояния идеального газа



Слайд 34

В ряде случаев можно применять уравнение аналогичное уравнению Ван-дер-Ваальса В котором константа

В ряде случаев можно применять уравнение аналогичное уравнению Ван-дер-Ваальса



В котором константа а характеризует силы взаимного притяжения адсорбат – адсорбат, а константа b площадь приходящуюся на молекулу адсорбата в плотном монослое


Слайд 35

При небольшой концентрации амфифильного соединения мономолекулярный слой на поверхности не является сплошным. Молекулы практически не

При небольшой концентрации амфифильного соединения мономолекулярный слой на поверхности не является сплошным. Молекулы практически не взаимодействуют друг с другом, их хвосты над поверхностью воды ориентированы произвольно, и такую фазу по аналогии с обычной газообразной фазой можно считать двумерным газом.


Слайд 36

При уменьшении площади с помощью плавучего барьера молекулы сблизятся, но будут все еще

При уменьшении площади с помощью плавучего барьера молекулы сблизятся, но будут все еще хаотически ориентированы. Такую фазу можно назвать двумерной жидкостью.

При дальнейшем уменьшении площади дифильные молекулы приобретут ориентационную упорядоченность, сохраняя возможность перемещения в плоскости слоя. При этом дальнего позиционного порядка не существует, и новая фаза является двумерным жидким кристаллом.


Слайд 48

Изотерма адсорбции Лэнгмюра ½Г∞

Изотерма адсорбции Лэнгмюра

½Г∞


Слайд 49

Уравнение Ленгмюра в линейной форме

Уравнение Ленгмюра в линейной форме


Слайд 54

Уравнение Фрейндлиха.К, 1/n – эмпирические постоянные,т.е. на основе экспериментальных данных; С – равновесная концентрация вещества,

Уравнение Фрейндлиха.

К, 1/n – эмпирические постоянные,
т.е. на основе экспериментальных данных; С – равновесная концентрация вещества, моль/дм3;


Слайд 57

Уравнение Фрейндлиха.К, 1/n – эмпирические постоянные,т.е. на основе экспериментальных данных; С – равновесная концентрация вещества,

Уравнение Фрейндлиха.

К, 1/n – эмпирические постоянные,
т.е. на основе экспериментальных данных; С – равновесная концентрация вещества, моль/дм3;


Слайд 59

Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха

Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха


Слайд 62

Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха

Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха


Слайд 75

Изотерма БЭТ

Изотерма БЭТ


Слайд 77

С уменьшением давления уравнение БЭТ переходит в уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. 	При

С уменьшением давления уравнение БЭТ переходит в уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.

При



Слайд 78

Изотерма БЭТ в линейной форме

Изотерма БЭТ в линейной форме


Слайд 82

Фрумкин на острове Таити

Фрумкин на острове Таити


  • Имя файла: adsorbtsiya.pptx
  • Количество просмотров: 36
  • Количество скачиваний: 2