Типы адсорбции

Согласно физико-химической классификации различают:

1) Физическая адсорбция (молекулярная)

2) Хемосорбция (химическое присоединение атомов и молекул)

3) Ионный обмен

Физическая адсорбция реализуется сил Ван-дер-Вальса. Они включают силы Франца, Лондона, создают дисперсионный эффект. За счет флуктуаций эмбрион плотностей соседних атомов – 65-70% вклад.

- силы Кеезома, создают ориентационный эффект при деполь-депольном взаимодействии полярных молекул – 25-30%

- силы Дебая, создают индукционный эффект за счет индуцирования деполя в неполярной молекуле при взаимодействии ее с полярной – 5%

Для всех 3х составляющих выполняется закон изменения энергии от расстояния.

, ;

с – const, своя для каждого эффекта; m ≈ 12.

Полная потенциальная энергия взаимодействия двух атомов:

При адсорбции идет взаимодействие адсорбируемого атома со многими атомами вещества. С учетом способности адс. взаимодействий к аддитивности после математических операций получим:

, т.к. получили вместо 6 степени 3 можно сказать, что адсорбционные силы имеют более дальнодействующий характер:

, n – число атомов, с которыми идет взаимодействие.

.

Вывод:
1. Чем больше n, тем больше адсорбция.

2. Чем больше атомов в молекуле, тем лучше адсорбция, т.к. выше в несколько раз.

Хемосорбция – обусловлена силами химической природы (ионное взаимодействие, образование ковалентных, водородных связей). При этом может теряться индивидуальность исходных компонентов.

Четкой границы между физической адсорбцией и хемосорбцией нет. Физическая адсорбция может предшествовать хемосорбции. Один и тот же Адсорбат может адсорбироваться по различному механизму в зависимости от условий.

Адсорбция О₂ на угле.

- физическая адсорбция.

- хемосорбция

Десорбция уже СО или СО₂

Отличия физической адсорбции от хемосорбции не вникая в механизм взаимодействия:

ü величина

ü универсальность и слабая специфичность физической адсорбции по сравнению с хемосорбцией

ü обратимость физической адсорбции

ü характер температурной зависимости

Дата добавления: 2015-07-24