Adszorpciós - spontán folyamat újraelosztó rendszer elemei között, a felület
Adszorpció előfordulhatnak többkomponensű rendszerek és a újraelosztása a felületi réteg veszi az összetevő, amely erősen csökkenti a felületi feszültséget. Egy egykomponensű rendszer, a kialakulását a felületi réteg egy változás a struktúrájában - a tömítés, amely az úgynevezett avtoadsorbtsiey.
Általában az adszorpciós fordulhat elő nem csak azért, mert a vágy, hogy csökkentse a felületi energia, hanem amiatt is, hogy a kémiai reakció a komponensek az anyag felületén. Ebben az esetben a felületi energia akár növekedhet is az alacsonyabb energia a teljes rendszert.
Az anyag, amelynek a felületére adszorpció következik be az úgynevezett adszorbens. olyan anyag, amelyet újra elosztják - adszorbát.
A fordított folyamat az átmenet az anyag a felszínről a térfogatát fázis - deszorpció.
Attól függően, hogy az aggregációs állapotától fázisok különböztethetők gáz adszorpcióval szilárd adszorbensek, szilárd - folyadék, folyadék - folyadék, folyadék - gáz. két mennyiség használják számszerűsíteni adszorpciós:
1) specifikus adszorpció - az összeget a adszorbeátum egységnyi felületére az adszorbens:
,
ahol n - móljainak a száma anyag az oldatban;
B - fajlagos felület;
CB - adszorbeátum koncentrációja a felületi réteg;
H - a réteg vastagsága.
2) által meghatározott értékhez feleslegben van az anyagnak a felületi réteg egységnyi felülete vagy tömege az adszorbens, az úgynevezett Gibbs adszorpciós vagy túlzott (T).
,
ahol CB, CV - adszorbeátum koncentrációja a felületi rétegben, és az ömlesztett;
Bemutatott egy kétfázisú egyensúlyi rendszer, ez elosztott komponens adszorbeálódik a felületen. A határait a fázisok a módszer a „véges vastagságú réteg” :? A. Xb és xB a. xB b. A határait a felületi réteg egy xB xB b. A teljes móljainak száma a kiadagolt komponensek:
. ahol az 1. és 2- kifejezések - móljainak a száma a adszorbeátum fázisban nélkül felületi réteg; 3. - móljainak a száma a adszorbeátum a határfelületi rétegben. Ezután a összmólszáma adszorbeátum:
Az eljárást alkalmazva a felesleges mennyiséget Gibbs. ahol az 1. és 2. feltételeket - a mólszáma adszorbeátum a fázisokban, beleértve a felületi réteg részét koncentrációjú azonos koncentrációban a képernyőn; 3. távú - feleslegben móljainak száma adszorbeátum eső az elválasztó felületen abszcisszájú xB.
Képviselete a felesleges mólszáma adszorbeátum ni B keresztül az átlagos koncentrációja a felületi réteg (feltételezve, hogy állandó a felületi réteg vastagsága) integrálása után kapjuk. ahol a Va B és Vb B - térfogatrész a felületi réteg a fázisban egy rendre, és b.
Az érték a Gibbs adszorpciós:
Ha adszorbeátum nem megy át körén belül a fázisok egyikének (adszorpcióval szilárd adszorbensek), az egyenlet válik :. ahol V B - mennyisége a felületi réteg; ci - a koncentráció a adszorbeátum a ömlesztve.
A arányok A és D alkotják a egyenletének tekintetében a mólszáma adszorbeátum a felületi réteg :. ahol a Va B és Vb B - térfogatrész a felületi réteg a fázisban egy rendre, és a B, CI V B - mólszáma adszorbeátum a felületi réteg nem felesleges.
Itt van. ahol h - a vastagsága a felületi réteg.
Ezek az egyenletek tükrözik fizikai értelmében az A és D, de nem lehet őket használni, hogy összegének meghatározására adszorpció, mivel ismeretlen mennyisége és vastagsága a felületi réteg.
Ahhoz, hogy a szükséges összetételarány egyensúly egyenlet a mólszáma adszorbeátum az egész rendszerben adszorpciója előtt és után. ahol V és V v - teljes térfogata a rendszer, és az összeget a fázis nélkül felületi réteg; C0 - kezdeti koncentrációja az i-edik komponense.
Felszámolása móljainak száma adszorbeátum a felületi rétegben. helyettesítő. kapjuk:
Ábra mennyiség A - a teljes árnyékolt terület a koncentráció görbe alatti a profil a felületi réteg, és a t érték négyzetes kettős keltetés.
Amikor létrehozó adszorpciós egyensúlyok adszorbeált mennyiség a felületi rétegben függ a koncentráció vagy parciális nyomása ennek a komponensnek a mennyisége és a hőmérséklet. Szerint a Gibbs' fázis szabály, a paraméterek száma állapotát meghatározó a rendszer egyenlő (ahol F - szabadsági fokkal, K - száma rendszerkomponensek, F - fázisok száma 2 - két paraméter - nyomás és hőmérséklet).
A adszorpciója gázfázisú rendszer egy adszorbens és adszorbátum gázt Þ K = 2, p = 2, F = 2. Lehetőség van önkényesen megváltoztatni a két paraméter P és T a rendszer az egyensúly eléréséhez.
A kondenzált fázisban (szilárd és folyékony) K = 3 (adszorbeált oldott anyag). A nyomás ebben az esetben elhanyagolt Þ F = 2: és T.
T. arr. bármely a rendszer paramétereit egyedileg határozzuk meg, legalább két paraméter, vagyis . [3]
Típusú adszorpciós függően a rendszer paramétereit