Адсорбция твёрдыми адсорбентами

План.
1. Влияние различных факторов
2.Удельная адсорбция.
3. Смачивание.
4. Ионообменная адсорбция.
5. Значение адсорбции.

Влияние различных факторов
Количество поглощённого вещества зависит от
природы самого вещества (адсорбтива);
природы адсорбента;
давления газа (или концентрации раствора);
температуры.

Удельная адсорбция.
Количественной характеристикой адсорбции является удельная адсорбция – количество вещества, поглощённое с 1 см2 поверхности (или 1г массы)
Гуд = n1-n2 /S = x/S (моль/см2 или моль /м2)
Или Гуд = x/m (моль/г или моль /кг),
Где n1-исходное количество вещества газа; n2 – конечное количество вещества газа; S – поверхность адсорбента; x – число молей адсорбированного вещества; Гуд – удельная адсорбция; m – масса адсорбента, г

Удельная адсорбция.
Адсорбция веществ зависит от давления (для газов) и концентрации (для растворённых веществ).

Удельная адсорбция.
Графически это отображается изотермой адсорбции.

Изотерма адсорбции
Изотерма обычно состоит из трех участков. При малых давлениях изотерма прямолинейна, т. е. адсорбция возрастает пропорционально равновесному давлению. При достаточно больших давлениях изотерма имеет вид горизонтальной прямой, т. е. с увеличением давления адсорбция не изменяется. Это предел адсорбции, отвечающий полному насыщению поверхности адсорбента молекулами адсорбтива. Средний участок изотермы соответствует какому-то неполному насыщению поверхности. Предел адсорбции не зависит от температуры и при более высокой температуре он наступает при более высоком равновесном давлении.

Удельная адсорбция.
Адсорбция из растворов имеет существенные отличия от газовой адсорбции. Это вызвано следующими причинами:
на адсорбенте может адсорбироваться не только растворенное вещество, но и сам растворитель. Чем лучше протекает адсорбция растворителя, тем труднее будет адсорбироваться растворенное вещество;
растворитель может растворять адсорбент. Чем лучше растворитель растворяет адсорбент, тем труднее протекает на нём адсорбция;
скорость адсорбции из раствора зависит от скорости диффузии.

Смачивание.
Твёрдые поверхности, смачиваемые водой, называются гидрофильными. Капля воды растекается по такой поверхности или образует с ними острый краевой угол.
Поверхности, на которых вода не растекается и образует тупой краевой угол, называются гидрофобными.

Смачивание.
Адсорбция растворённых веществ твёрдыми адсорбентами подчиняется одному общему правилу: чем лучше данный растворитель смачивает поверхность адсорбента, тем меньше адсорбция молекул растворённого вещества из данного растворителя на этой поверхности, и наоборот, если растворитель плохо смачивает данную твёрдую поверхность, то адсорбция молекул растворённого вещества на ней будет велика.

Ионообменная адсорбция.
Ионная адсорбция – это адсорбция ионов, содержащихся в растворах электролитов. Часто ионная адсорбция протекает необратимо. С повышением температуры она нередко возрастает.
Иногда ионная адсорбция сопровождается ионным обменом. К ионному обмену способны некоторые природные алюмосиликаты, а также получаемые искусственно ионообменные смолы, или иониты.