Селективная адсорбция из растворов

Может быть молекулярной и ионной. В отличие адсорбции из растворов от адсорбции из газовой фазы в том, что поверхность адсорбата полностью занята молекулами растворителя. Поэтому адсорбция идёт путём вытеснения с поверхности молекул растворителя.

Присутствие в растворе двух компонентов приводит к конкурирующей адсорбции. Избирательность или селективность адсорбента к тому или иному адсорбату определяется величиной сродства компонента к поверхности адсорбента. Избирательность адсорбента зависит от физико-химической природы адсорбата и растворителя. Чем хуже адсорбционный растворитель. Тем лучшее будет адсорбируемое растворимое вещество растворитель адсорбируется тем хуже, чем больше σ. Отсюда:

1. адсорбция лучше из водных растворов; чем из органических

2. чем лучше растворитель растворяет вещество, тем хуже оно адсорбируется из раствора (правило Шилова).

Экспериментально установлено, что неполярные твёрдые тела лучше адсорбирую не полярные адсорбаты и наоборот.

Согласно правилу уравнивания полярности Ребиндера – процесс адсорбции идёт в сторону уравнивания полярности фаз и тем сильнее, чем больше разность полярностей исходных веществ.

Так адсорбция ПАВ (моющее средство) на синтетических тканях выше, чем на хлопчатобумажных, т.к.

, (отстирывается синтетика лучше)

- С увеличением молярной массы вещества адсорбция увеличивается (ферментативный катализ – сложные органические молекулы адсорбируются на ферментах, разлагаются и их мелкие фрагменты уже неконкурентоспособны с крупными молекулами)

- Ароматические соединения адсорбируется лучше алифатических

- Непредельные органические соединения адсорбируются лучше предельных

- Адсорбция увеличивается в 3,0-3,5 раза при удлинении углеводородной цепи на 1 звено (не для мелкопористых адсорбентов)

Увеличение t-ры уменьшает адсорбцию.

Еще более сложны закономерности ионной адсорбции.

ü Адсорбируются заряженные частицы (ионы, катионы)

ü Адсорбция только на полярных адсорбентах

ü Адсорбция сопровождается образованием ДЭС

ü Выражена избирательность (катионы, анионы)

ü Кинетически необратима (химическая природа)

ü Наличие рядов селективности (радов Гофмейстера) Li⁺<Na⁺<K⁺; Th⁴⁺>>Al³⁺>>Ca²⁺>>K⁺

Коэффициент распределения: .

Коэффициент разделения: , показывает, во сколько раз отношение величин адсорбции разделяемых компонентов больше отношения их концентрации в объеме.

Распределение масс распределяемых веществ между фазами характеризует степени извлечения и разделения

;

Дата добавления: 2015-07-24