Адсорбция құрылысы


Термодинамиканың екінші заңына сәйкес бос энергия қоры бар системалар сияқты заттардың жанасу шегінде де бос энергия қоры болғандықтан, ол өздігінен осы энергияны азайтуға ұмтылады. Бұл адсорбция және басқа да физикалық құбылыстардың жүруіне тікелей не жанама ықпал етеді екен. Адсорбция дегеніміз екі фазаның жанасу шегіндегі заттар концентрациясының өздігінен өзгеруі немесе әдетте біреуі қатты зат болып келетін екі фазаның жанасу шегіндегі беткі қабатта бір фаза концентрациясының жоғарлауы. Қалыптасқан терминологияға сәйкес бетіне басқа зат жинақталатынды - адсорбент, жинақталушыны - адсорбтив немесе адсорбат дейді.
Адсорбент бетінің 1 〖см〗^2 -на сіңген заттың мөлшерін меншікті (үлесті) адсорбция (Г) деп атайды. Іс жүзінде кез келген адсорбент бетін өлшеу мүмкіндігі бола бермейтіндіктен, 1 кг адсорбентке адсорбцияланған адсорбцияны мольмен өлшеп, А әрпімен белгілейді:
A=x/m
Адсорбция (А) мен меншікті адсорбция арасындағы байланыс былайша өрнектеледі:
A=Г∙S_0
Берілген адсорбент пен адсорбтив үшін меншікті адсорбцияның шамасы адсорбтив газ күйінде болса температура (Т) мен қысымға (р), ал ерітінді болса температура (Т) мен концентрацияға (С) тәуелді. Адсорбция шамасы теңдеу арқылы өнектелетін болса, онда меншікті адсорбция температура мен концентрациядан (қысымнан) басқа адсорбенттің беткі қабатының ауданына да тәуелді болады.Температура, меншікті адсорбция және концентрация (қысым) сияқты үш өлшемнің математикалық термодинамикалық теңдеумен өрнектеуге болады:
f(Г,T,C)=0 немесе f(Г,T,p)=0
Г=f(T,C) немесе Г=f(T,p)
1. А.А. Покровский. Орта мектептегі физика кабинеті.
1982 г.
2. К.Т. Намазбаев. Мектептің физика кабинетінің негізгі
жабдықтары бойынша лабораториялық практикум жұмыстары.
Талдықорған, 1998.
3. А.А. Покровский. Физикадан орта мектептің
демонстрациялық тәжірибелер. - М.: Просвещение, 1978 .
4. А.А. Покровский. Физикадан демонстрациялық тәжірибелер. –
Просвещение, 1978. 1- том.
5. А.А. Покровский. Физикадан демонстрациялық тәжірибелер. –М.:
Просвещение, 1979. 2- том.
А.А. Покровский. Физикалық практикум. –М.: Просвещение, 1982.
А.А. Ванеев, Э.Д. Корж, В.П. Орехов. 9-сыныптар үшін физиканы
– М.: Просвещение, 1980.
А.А. Ванеев, Э.Г. Дубицкая, Е.Ф. Ярунина. 10-сыныптар үшін
оқыту. – М.: Просвещение, 1983
9. А.А. Покровский. Фронтальные лабораторные знятия по
школе. – М.: Просвещение, 1974
10. В.А. Буров и др. Демонстрационные опыты по

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 4 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге




Адсорбция құрылысы
Термодинамиканың екінші заңына сәйкес бос энергия қоры бар системалар сияқты заттардың жанасу шегінде де бос энергия қоры болғандықтан, ол өздігінен осы энергияны азайтуға ұмтылады. Бұл адсорбция және басқа да физикалық құбылыстардың жүруіне тікелей не жанама ықпал етеді екен. Адсорбция дегеніміз екі фазаның жанасу шегіндегі заттар концентрациясының өздігінен өзгеруі немесе әдетте біреуі қатты зат болып келетін екі фазаның жанасу шегіндегі беткі қабатта бір фаза концентрациясының жоғарлауы. Қалыптасқан терминологияға сәйкес бетіне басқа зат жинақталатынды - адсорбент, жинақталушыны - адсорбтив немесе адсорбат дейді.
Адсорбент бетінің 1 см2 -на сіңген заттың мөлшерін меншікті (үлесті) адсорбция (Г) деп атайды. Іс жүзінде кез келген адсорбент бетін өлшеу мүмкіндігі бола бермейтіндіктен, 1 кг адсорбентке адсорбцияланған адсорбцияны мольмен өлшеп, А әрпімен белгілейді:
A=xm
Адсорбция (А) мен меншікті адсорбция арасындағы байланыс былайша өрнектеледі:
A=Г∙S0
Берілген адсорбент пен адсорбтив үшін меншікті адсорбцияның шамасы адсорбтив газ күйінде болса температура (Т) мен қысымға (р), ал ерітінді болса температура (Т) мен концентрацияға (С) тәуелді. Адсорбция шамасы теңдеу арқылы өнектелетін болса, онда меншікті адсорбция температура мен концентрациядан (қысымнан) басқа адсорбенттің беткі қабатының ауданына да тәуелді болады.Температура, меншікті адсорбция және концентрация (қысым) сияқты үш өлшемнің математикалық термодинамикалық теңдеумен өрнектеуге болады:
f(Г,T,C)=0 немесе f(Г,T,p)=0
Г=f(T,C) немесе Г=f(T,p)
Бұл теңдеулерден адсорбция изотермасы (Т=const)деп аталатын және оны сипаттайтын қосымша теңдеу туындайды:
Г =f(C) немесе Г=f(p)

Адсорбция изотермалары
Көптеген зерттеулер көресетіп отырғандай, газ қысымы (концентрациясы) артқанда адсорбция мәні артады екен. Бұл шексіз емес. Тұрақты температурада адсорбцияланатын әрбір газ үшін белгілі бір мерзімнен кейін адсорбент бетінде адсорбцияның шекті шамасы орнайдыда екі фаза арасында тепе-теңдік қалыптасады. Адсорбцияның қысымға (концентрацияға) тәуелділігін өрнектейтін, қисықты адсорбция изотермалары деп атайды. Олар адсорбциялық процестердегі маңызды сипаттамалардың бірі. А.А.Титовтың деректері бойынша кәдімгі активтелген көмірдің әр түрлі температурадағы көміртек (IV) щксидін адсорбциялағанын сипаттайтын изотермалық қисықтар келтірілген.
1917жылы Ленгмюр шыны, слюда, монокристалл сияқты аса жылтыр, тегіс беттерге газдың адсорбциялануына арналған адсорбцияның өте қарапайым теңдеуін қорытындылап шығарды. Кейінірек бұл теңдеуді басқа да беттерге қолдана беруге болатыны дәлелденді. Ленгмюр өз теңдеуін қорытындылар кезде адсорбциялық қабатты бір молекулалық қабаттан (мономолекулалық) тұрады деп есептеді, яғни адсорбциялайтын заттың (адсорбенттің) беткі қабатымен адсорбцияланатын заттың тек бір молекуладан ғана тұратын қабаты молекулалық ілінісу күшімен байланысты. Сондай-ақ, осы тұстағы қойылған шартқа орай, адсорбцияланған бір молекулалық және қабат осындағы адсорбциялық күшті өзіне толық дарытып (сіңіріп) алғандықтан, екінші адсорбциялық қабат түзілмейді.
Тұрақты температура болғанда қатты денедегі адсорбенттік бетте қозғалмалы тепе-теңдік орнайды және осы кездегі адсорбция жылдамдығы (υа) десорбция жылдамдығына (υg) теңеледі. Мұнда барлық гетерогенді процесттердегідей, адсорбция жылдамдығы бос бетке соғылатын молекула санына, яғни газдың көлемдік концентрациясы (С) мен бос бет үлесіне (1-х) пропорционалды:
υa=KaC(1-x)
мұндағы Кa - адсорбция жылдамдығының константасы.
Ал адсорбция процесінің жылдамдығы тек активті беттерде адсорбцияланған молекулалармен жабылған беттің дәрежесіне ғана тәуелді, газ концентрациясына байланысты емес:
υA=Kgx
мұндағы К - десорбция жылдамдығының константасы.
Бұл теңдеуден адсорбциядағы беттің жабылу дәрежесі артқан сайын, адсорбент бетінен бөлініп кеткен молекула саны да артатыны аңғарылады. Адсорбция жылдамдығының константасы мен десорбция жылдамдығының константалары әр түрлі өлшемде: Ka=C-1Kg=кмоль∙м-3с-1 Адсорбциялық тепе-теңдік орнағанда, адсорбция жылдамдығы десорбция жылдамдығына тең болады:
Ендеше
KaC1-x=Kgx
Бұл теңдеуден:
x=KaC(Kg+KaC)
Егер осы теңдеудің сол жақ бөлігінің алымын да бөлімін де К-ға бөлсе:
x=CKgKa+C
Мұндағы КgКa=const , оны В әрпімен белгілеп, х-ті ГГinfinity -мен алмастырса:
ГГinfinity=CC+B
Г=ГinfinityCC+B

Бұл теңдеуді Ленгмюрдің адсорбция изотермалық теңдеуі дейді. Ол - асимптоты Г=Г infinityболатын гипербола теңдеуі.
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Адсорбция
Адсорбция процесі
Иондық адсорбция. Хромотография әдісі туралы ұғым
Гүлдің құрылысы
Жердің құрылысы
Қала құрылысы
Биосенсорлардың құрылысы
Атомның құрылысы
Биосфераның құрылысы
Белоктардың құрылысы
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь