Карбонизделген сорбенттің регенерациялық және жара жазушы қасиеттерін зерттеу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Кадыров Абылай

КАРБОНИЗДЕЛГЕН СОРБЕНТТІҢ РЕГЕНЕРАЦИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЖАРА ЖАЗУШЫ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Дипломдық жұмыс

5В070100 - «Биология» мамандығы

Алматы 2015

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

КІРІСПЕ: НЕГІЗГІ БӨЛІМ

: 1

КІРІСПЕ: ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ . . .

: 1. 1

КІРІСПЕ: Сорбент және оның түрлері

: 1. 2

КІРІСПЕ: Сорбциялық әдістердің қолданылу салалары

: 1. 3

КІРІСПЕ: Карбонизделген сорбенттер және олардың қасиеттері

: 1. 4

КІРІСПЕ: Карбонизделген сорбентті таңғыштар және медицинада қолданылуы

: 2

КІРІСПЕ: ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ

: 2. 1

КІРІСПЕ: Зерттеу материалдары

: 2. 2

КІРІСПЕ: Зерттеу әдістері

: 3

КІРІСПЕ: ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ

: 3. 1

КІРІСПЕ:

: 3. 2

КІРІСПЕ:

КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ

КІРІСПЕ: БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР

КІРІСПЕ: ГЛОССАРИЙ

КІРІСПЕ: ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ: ҚОСЫМША

1. 1 Сорбент және оның түрлері

Сорбент (латын тілінен sorbens - сіңіргіш) - қоршаған ортадан газдарды, еріткіш заттарды және булардың таңдап сорбциялаушы немесе сіңіргіш, қатты денелер мен сұйықтықтар.

Ең алғаш сорбенттер ежелгі египеттіктер және гректер, Қытай және Месопотамия халқы қолданды. Сары ауру, дизентерия және ағзаның барлық қызметін жақсарту мақсатында пайдаланылды. Барлық адамзатқа белгілі, ертедегі шипагер Авиценаның еңбектерінде сорбциялық процестер туралы керекті мағлұматтар жазып қалдырған. Заманауи медицинаның практикасында ағзаны тазалау проблемасымен айналысуларына көп бола қойған жоқ. Табиғи сорбенттерді пайдалану өткен ғасырдың 30-шы жылдарында басталды. Көптеген ғалымдар табиғи сорбенттердің біртекті пайдасын тәжірибе жүзінде дәлелдеп көрсетті. Осы уақытта мамандар адам ағзасы үшін сорбенттерді пайдаланудың екі бағытын көрсетті: 1) тазалау әдісі; 2) адам үшін қатерсіз препараттар дайындады. Бұл жұмыспен шет ел және орыс ғалымдары айналысты.

Сорбенттің екі түрі ажыратылады: 1) абсорбент, 2) адсорбент.

Абсорбент (лат. absorbeo - сіңіру) газдар немесе сұйық ортадағы (ерітіндідегі) заттарды өзінің барлық массасымен сіңіруге, соруға қабілетті және бойына судан, ауадан иондар мен молекулаларды сорып алатын сұйық немесе қатты зат. Абсорбент бұл жағдайда абсорбат деп аталатын сорбатты жұтады. Мұндай спецификалық орындарға мысал ретінде абсорбент беті немесе абсорбенттегі белгілі химиялық байланыстарда жұмыс жасай алады. Абсорбаттың сұйық абсорбатта орналасуы ерітіндіде физикалық типтердің әрекетінің нәтижесінде байланысады: диполь-диполь, лизосомалар диполь-индуцирленген диполь лондоновты дисперсионды күштер. Барлық сорбциялық әдістерде абсорбатты су ортасынан жою қажеттігі ескерілген. Абсорбциялық сұйықтықтың әрекетінің әсері абсорбаттың су фазасында еруі және абсорбенттің химиялық потенциалы немесе бірдей белсенділік көрсетілгенде анықталады. Абсорбаттың екі сұйық ортада бірдей еруі нәтижесінде абсорбат концентрациясы және теңдей орналасуы болады. Дәстүрлі гемодиализді абсорбция процесі ретінде қарастыруға болады. Нәтижеде абсорбент ерекше диализденген мембрана қанынан бөлектенеді. Бөлетін мембрана кезінде абсорбцияланған сұйықтық тазаланған су фазасымен араласпауы қажет. Мысалы: абсорбция әдісі бірінші типті әдіспен қосылғанда фторланған көмірсутектер оксигенация қаны болып табылады. Бұл байланыстар өзіндік ауыр (ρ $=$ $=$ 1, 7-1, 9 г/см ³ ), өте төмен когеиялық энергиямен байланысқан химиялық инертті сұйықтықтарды, практикалық жұмыстарда толығымен басқа да сұйықтықтарда ерімеуін қадағалайды. Фторланған көмірсутектер ерітіндіден көмір қышқыл газын тазалап, оттекпен қанықтырады. Фтор құрайтын байланыстарда еріп және сол уақытта артық ерітілген оттегі қанға өтеді де көмірқышқыл газының артығын қаннан жояды. Абсорбаттың сұйықтықтарда жақсы еритін қасиетін байқауымызға болады [1] .

Биологияда абсорбентке: 1) Адам мен жануарлардың дене құрылысындағы сіңіргіш құрылымдарға: жасушалардың биологиялық жарғақтары (мембраналары), арнайы (жасушалар микробүрлері) және жалпы органеллалар 2) Өсімдіктер организмдерінде - тамырдын, сабақтың, жапырақтың беткей жатқан жасушаларының плазмолеммалары жатады.

Абсорбция дегеніміз - сорбент массасына диффузия арқылы газ енгендегі сорбция құбылысы. Ол берілген бір заттың (сорбтивтің) екінші бір затта (сорбентте) еру құбылысына пара-пар. Фаза араларындағы заттың таралуы Генри заңына бағынады. Қазір абсорбциялық құбылыстар өнеркәсіпте кеңінен қолданылуда. Мысалы, өнеркәсіптегі тұз қышқылын өндіру толығымен хлорлы сутек газын судың абсорбциялау құбылысына негізделген. Нақ осы құбылысқа, яғни газдардың абсорбциясына сүйеніп газдарды зиянды қоспадан тазартады, газ қоспасын бөледі.

Химияда: әр абсорбент белгілі бір заттарды ғана (мысалы, су, сұйық зат, қышқылдардың, сілтілердің сулы ерітінділері) белгілі мөлшерде сіңіре алады. Мұндай қасиет газ қоспаларын бөлуде және тазалауда немесе дайын өнім алуда қолданылады. Тау-кен ісінде: абсорбент (лат. absorbens - сіңіргіш зат) - абсорбент, көлемді сіңіргіш зат - бойына cудан, ауадан иондар мен молекулаларды сорып алатын сұйық немесе кеуекті қатты зат [2] .

Адсорбент - оған тиген газдардың немесе сұйықтықтардың (белсендірілген көмір, цеолиттер, силикагельдер, вермикулит, күйе, оксидтер және кейбір металлдардың гидроксиді (негізінен алюминийдің), кеуек металлдар, табиғи минералдар, саздар) заттардың адсорбциясы болатын үлкен бетті жоғары дисперлік табиғи немесе жасанды материалдар. Адсорбент дегеніміз - бұл дене, өзінің қатты дамыған бетіне сіңіргіш зат. Адсорбенттер медициналық сорбенттер арасында кеңінен таралған. Шектік бөлімде адсорбенттер сорбцилық заттарды құрайды. Бұл заттар шектік бөлімде газ-сұйықты, сұйықтық-сұйықтық болып адсорбцияланады. Көбінде мынадай түрлері таралған: белсендірілген көмір, алюминийдің белсендірілген оксиді, силикагель, кремний диоксиді [3] .

Белсендірілген көмір - әлемдегі ең танымал сорбент. Ішек-қарын жолындағы у мен уыттың сіңуіне жол бермей, адсорбция жасайды. Дәріден уланғанда жақсы көмектеседі.

Белсендірілген көмірдің қолданылуы: ішекте ашу және шіру үдерістерімен қоса жүретін, асқазан-ішек ауруларында (оның ішінде іштің желденуі, диспепсия) ; жоғары қышқылдылықта және асқазан-ішек жолындағы шырыш секрециясында; іш өткенде; қатты уланғанда (оның ішінде алкалоидтармен, гликозидтермен, ауыр металл тұздарымен) ; улану белгілері бар ауруларда ( токсемия және септикотоксемия сатысындағы күйік ауруларында; ХПН (гиперазотемияда) ; алкалоидты-абстинентті синдромда) ; онкологиялық ауруы бар науқастар сәуле және химиялық ем қабылдағанда болатын уыттануларда; тағамнан болатын уытты жұқпаларда; дизентерияда; сальмонеллезда; бауыр циррозында; рентгенмен тексеруге дайындық жасағанда (газдың түзілуін азайту үшін) [4] .

Беткейлік белсенділікті төмендететін заттармен байланысу қабілетінің жүзеге асуынан беткейлік белсенділігінің үлкен болуымен сипатталады (олардың химиялық табиғатын өзгертпей) . Газдарды, уыттарды, алкалоидтарды, гликозидтерді, ауыр металлдардын тұздарын, салицилаттарды, барбитураттарды және басқаларды сіңіріп, олардың асқазан-ішек жолынан сіңуін азайтады және организмнен нәжіспен бірге шығарылуына мүмкіндік береді. Қышқылдарды және сілтілерді (оның ішінде темір тұздарын, цианидтерді, малатионды, метанолды, этиленгликольды) аз сіңіреді[5] .

Силикагель - өндірістік көлемде көп тараған кеуектілігі жоғары дамыған минералдық адсорбенттердің бірі -кремний оксиді. Кремний оксидінің бірнеше түрлері бар. Ол табиғатта кварц және аморфты түрде кездеседі. Кристалдық модификациялардың қайта түрлену мүмкіншіліктері температуралық диапазонмен шектеліп, қысымға тәуелді болып келеді. Силикагель қаңқасының беттік қабатының тетраэдрлік құрылымдарының шыңдарында $\equiv$ $\equiv$ SI - OH топтары сыртқа теуіп орналасқандықтан олар адсорбенттің химиялық және адсорбциялық қасиеттеріне ерекше әсерін тигізеді. Өндірісте силикагель төрт маркалы болып шығарылады: КСМГ (түйіршіктелген ірі силикагель), МСМК (кесек ұсақ силикагель), ШСМК, ШСКГ немесе ШМСГ («шихталық» силикагель) деп аталады. Силикагельдің басқа өнеркәсіптік минералдық сорбенттерге қарағанда (алюминий оксиді, цеолиттер), регенерациялануының төменгі температурада жүргізілуі, қышқылдық ортаға және механикалық жаншылу мен үгілуге беріктігінің жоғарылығы әрі арзандығы оның артықшылық тұстарын сипаттайды [26] .

Энтеросорбент (SiO ₂ ) - кремний жерде ең көп тараған элементтердің бірі және де оның оксиді SiO ₂ жер қыртысының 50% көбін құрайды. Өте таза кристалдық кварц ретінде (негізінен құм және кремний түрінде) және таулы хрусталь ретінде белгілі.

Төртінші негізгі топтың көміртектен соңғы келесі элементі кремний. Кремний, жаратылыста таралуы жағынан салмақ проценті бойынша оттектен кейін екінші орын алады. Көміртек органикалық заттардың құрамындағы негізгі элемент болатын болса, кремний жер қыртысын түзетін минрералдық заттардың құрамындағы негізгі элемент. Кремний жаратылыста қосылыстар түрінде ғана болады, ол қосылыстары: кремний диоксиді SiO (кварц, құм), жер қыртысының негізгі массасы силикатты жыныстар (далалық шпат, слюда, каолин т. б) . Кремнийдің тұрақты үш изотопы бар: 28 Si (92, 27%) 29 Si(4. 68%), 30 Si (3. 05%) .

Кремнийді алу үшін, ақ қиыршақ ұсақ құмды магниймен араластырып қыздырады: SiO+2Mg=2MgO+SiH=-372кДж/моль [7] .

Кремнийдің MgO және реакцияласпай қалған SiO-ден тазарту үшін, шыққан массаны тұз қышқылымен және фторсутек қышқылымен әрекеттейді. Магнийдің орнына тотықсыздандырғыш ретінде алюминий, көміртек (техникада) алуға болады. Мұнда шығатын амофрты кремний сұр түсті ұнтақ зат, тығыздығы 2. 35 г/ см -ке жуық. Кремнийді балқыған металда ерітіп қайта кристалдауға болады, онда кристалдық кремний түзіледі; бұл болат сияқты сұр, металдық жылтыры бар, қатты кристалдық зат, тығыздығы 2, 4г/см. Кремнийдің сыртқы электрондық құрылысы 3s 3p, оның атомында sp - гибридизация болады. Кремний түрлі құймалардың құрамына араластыруға колданылады. Көптеген органикалық шикізаттардан, торф, антрацит, табиғи көмір, олардың өңделген өнімдерінен, кокс қабығы, ағаш-өсімдіктер және жеміс дақылдарынан алынған активті көмір негізіндегі өнеркәсіптік адсорбенттер белгілі. Активті көмір негізіндегі адсорбенттер әр түрлі процестердегі зиянды қосылыстардан тазалауда, автокөліктерден шыққан зиянды газдар және сұйық орталардағы құнды металдарды бөліп алуда кеңінен қолданылып келеді. Сонымен бірге активті көмір ауыз суды тазалауда және медицинада қан тазалау т. б. кеңінен қолданылады. Қазіргі кезде кеуектілігі, механикалық беріктілігімен ерекшеленетін жаңа көміртекті материалдарды жасау әдістері қолданылуда. Әртүрлі қатты табиғи сорбенттердің бетінде көмірсутек пиролизі кезінде каталитикалық көміртек түзілуі жаңа сорбенттер синтездеуге мүмкіндік береді. Нұсқаларды көміртектеу арқылы меншікті беттер сыйымдылығын және активтілігін жоғарылатуға болады. Бұл газдарды адсорбциялау процестері үшін қажетті катализаторды таңдауға жаңа жол ашады, сондай-ақ көміртектелген материалдарының газдарды адсорбциялау қабілетінің заңдылықтарын зерттеуге мүмкіндік береді [8] .

Нефрологтар хирург-трансплантологтармен жұмыс жасауда маңыздылығы зор әсері күшті, бірақ қымбат ұзақ мерзімді қалпына келмейтін бүйректерді емдеу жолдарын ашты. Европада және америкалық континентте сырқаттың нашарлауы мен ылғи да өлім болатыны белгілі.

1977жылы АҚШ-та 37100 науқасқа созылмалы уремия ауруына перитонеальді диализ және гемодиализ немесе бүйрек трансплантация жолымен көмек көрсетілді. Емдеудің құны 902 млн. доллар. Соңғы есептеулер бойынша жылдық құны 2, 3 млрд. долларды қамтиды. Статистикалық мәліметтерге сүйенсек 1976 жылы 74, 1% немесе 12775 уремиямен ауыратын науқастар, гемодиализ бен емдеу жүргізілді. 23, 7% құрайтын 4076 науқас үй жағдайында диализбен ем қабылдаса, 2, 27 % құрайтын 378 науқас перитонеальді диализ арқылы емделді. Сонымен қатар 1976 жылы 3504 бүйрек трансплантациясы жүргізілді. Трансплантациядан кейін диализбен емдеу әдісі және қолданылуы жанама және күрделі әсерлерге алып келеді. Ең маңызды жағдайлардың бірі, диализдан басқа емдеудің бірнеше түрі бар екені, яғни интраалюминий сұйықтығын жою адам және жануар бүйрегінсіз ішекте өмір сүруі болып табылады. Бұл бөлімде энтеросорбенттің қолдану жағдайын қарастырамыз. Бұл үшін бүйрек орнына тоқ ішекті пайдаланудың 4 әдісі ұсынылып отыр: 1) қышқылды ауыстыра алмайтын кетоаналогтарды пайдалану; 2) азотты қоқыстарды қайталап қолдану негізінде топырақ бактерияларының ферменттерін пайдалану; 3) сұйық мембранамен қапталған капсуланы қолдану; 4) гастроинтестинальді диализ (диареяны емдеу) . Сорбциялық әдістер арқылы олардың өзгерістері мен шығарылу әрекеттерімен уремияны емдеу клиникалық және тәжірибелік модельдер болып табылады. Асқорыту каналы гипертрофиялық болса, бірақ басқа жерде нефрон болып шектеледі. Уремиялық токсинді қалдықтарды жою үшін энтеросорбенттер қолданылады, себебі токсиндер және ішекте қатынаста болуы қажет, ал сорбенттер осы керек емес заттарды жұтуға қабілетті болу керек. Р. Спаркстің есебі бойынша, интестинальді диализ зерттегенде күн сайын тік ішектен 71г зәр, 2, 9 креатинин, 2, 5 зәр қышқылы, 2г фосфаттар өтеді. Бірақ дәлелденбесе де бұл уремиялық токсинді заттар бүйректен айырылған адамның ішектегі тәуліктік құрауының жартысы ғана жойылып отырады. Егер адам сорбентті қабылдаса, онда уремиялық зиянды керек емес заттардың тәуліктік көлемі аздап гемо- және перитонеальді диализ арқылы шығып тұрады. Диализге қосымша ретінде сорбциялық терапияны қарастырсақ ол тәулік сайын 6 г зәр, 500 мг креатинин, 300 мг зәр қышқылын, 800 мг фосфаттарды шығару керек. Тым ірі байланыстардың өзі ішектегі сорбент әсерінен жойылады. Х. Ятцидистің мәлімдеуінше, белсендірілген көмірді энтеросорбент негізінде қолдану, гуанидин мен органикалық қышқылдар туынды ретінде шығарады. Ішек сұйықтығында кездесетін пептидтер мен гормондар ағзадан сорбциялануы және шайылуы мүмкін. Т. Разенен мысалында, уремиямен ауыратын науқастардан альдостеронды және 17- ішек сұйықтығынан диализ жолымен алды [9] .

Алюминийдің белсендірілген оксиді - сусыз өнім есебімен алюминий сульфаты ерітіндісінің 1 - 1 5 % алса, 1 г сіңірілген фтордың 40-50 г шығынын алады. Алюминийдің белсендірілген оксидін табиғи газдың кептіргіші ретінде қолданылады. Әдістің алыну тәуелділігіне байланысты оның алынуы катион немесе анион ретінде болады. Катионды алу үшін натрий алюминат ерітіндісіне көміртек диоксидін жібереді де, алюминий гидроксиді толығымен тұнбаға түскенінше, сосын қыздырады.

Алюминийдің белсендірілген оксидінің бірнеше түрлері бар. Олардың өзінің өнім ретінде қолдану реттілігі әртүрлі (Кесте 1) [30] .

Кесте 1. Алюминий белсендірілген оксид өнімінің классификациясы

№

Тип

Қолданылуы

№: 1

Тип: Фторидті жоюға, ауаны тазалауға және кептіруге арналған

Қолданылуы: Фторды жоюға және фторлы ауыз суды тазалауға қолданылады.

№: 2

Тип: Сутек тотығына арналған

Қолданылуы: Антрахинонның қалыптасу потенциалын және жоғары деградациялық қабілетке ие. Антрахинон әдісінде қолданылатын сутек асқын тотығы алу үшін адсорбент есебінде қолданылады.

№: 3

Тип: Катализатор тасымалдаушысына арналған

Қолданылуы: Алюминий оксиді жоғары тұрақтылыққа ие және мінсіз катализатор тасымалдаушысы.

№: 4

Тип: Күкірт регенерациясына арналған

Қолданылуы: Табиғи газдың күкірт тазалаушысы ретінде қалалық газ станцияларында, мұнай-химия өнеркәсібінде, химиялық өнеркәсіпте қолданылады.

Табиғи адсорбенттер - жануарлар ағзасында жүретін физиологиялық процестерді ретке келтіріп, сыртқы ортаның күрделі жағдайларына шыдамдылығын арттыруда табиғи адсорбент - цеолиттің алатын орны ерекше. Цеолит азықпен бірге берілетін қоспа. Цеолитті жануарлар азығына қосу жекелеген мүшелер қызметін жақсартып, қарындағы азықтың тиімді қорытылуына, жануарлардың тірі салмақтарының артып, мал дәрігерлік қызмет шығынының азаюына зор ықпалын тигізеді. Цеолиттің бұл қасиеттері оның белгілі бір дәрежеде адсорбциялық, ионалмасулық және байланысып ұстап тұрушылық қызметіне негізделген. Адсорбциялық механизм арқылы ішек-қарын жолынан артық сұйықтық жойылады, азықтың қорытылу мөлшері артып, мұндағы құнарлы заттардың ағзаға сіңірілуі тиімді бағыт алады. Цеолит - кристалды, арнайы бір өлшемді тесіктер мен ішкі қуыстардан құралады. Ішкі қуыстар молекулярлы-сүзгі қызметін атқара отырып көптеген бейорганикалық, органикалық заттарға адсорбент бола алады. Ауыр металдардың бірқатары бауыр мен бүйрек ұлпаларына жинақталатыны белгілі. Осының алдын алып ұлпалардағы металл мөлшерін 2 есеге жуық төмендету кезінде цеолиттің ролі ерекше. Цеолиттің көмегімен ішек-қарын жолы арқылы, металл тұздарымен қатар, микотоксиндермен радионуклидтер сияқты бірқатар улы заттар залалсындандырады. Бентонит - монтморилонитті саз балшық, сирек аргилитті, өте айқын коллоидты, соның ішінде сорбциялық қасиеттерге ие. Бентониттің тиімді қасиетінің бірі - ағзадағы ферментативтік процестерге жан-жақты әсер етуі. Мұның өзі таз қарындағы энергиялық алмасуды негіздеп, таз қарын микрооргнаизмдерінің саны мен қызметінің жоғарылауына әсер етеді. Бентонит әдетте вулкандық шыны мен күлдің су бассейіндерінде диагенетикалық өзгеріске түсуі нәтижесінде пайда болады. Табиғи сорбенттер өзінің бетіне және ішкі кристалдық торларға әртүрлі заттармен газдарды, соның ішінде аммиакты белсенді түрде адсорбциялай алады. Ауыр металл тұздарының зиянды әсерін бейтараптау негізінде және ағзадан шығаруда арзан табиғи сорбенттердің маңызы зор [11] .

Адсорбциялық құбылыстың жалпы сипаттамасы. Берілген дененің (заттың) дисперстілік дәрежесі жоғарылаған сайын, ол өзінің көбейген бетіне басқа дененің көп бөлшегін сіңіреді. Еріген немесе газ қалпындағы заттардьщ қатты дене немесе сұйықтың бетіне өздігінен жиналып, шоғырлана келіп, қоюлану кұбылысын сорбция деп атайды. Әдетте өзіне басқаны сіңіруші затты - сорбент, ал оған сіңірілетін затты сорбтив деп атайды. Ал сорбцияға кері құбылысты десорбция дейді. Сорбтив бөлшектері сорбентке қаншалықты терең сіңуіне байланысты және ондағы пайда болатын өзара әсер мен байланыс күшіне, табиғатына сәйкес сорбция құбылысын карастырады. Егер сіңіру дененін тек беткі қабатында ғана жүретін болса, онда оны адсорбция деп атайды. Мұнда да сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды.

Сорбент пен сорбтив бөлшектерінің табиғаты мен өзара әрекеттесу сипатына орай, сорбция құбылысын физикалық және химиялық деп бөледі. Физикалық сорбция әлсіз және қайтымды. Ол тек молекулааралық, яғни ван-дер-ваальстік күш әсерімен жүзеге асады. Ал химиялық сорбцияны көбіне хемосорбция деп те айтады [12] .

Капиллярлық конденсация дегеніміз қатты дене (сорбент) қуысында бу сияқты заттардың (сорбтивтердің) конденсациялануы. Конденсация құбылысы температураға, бу серпімділігіне, капилляр диаметріне, қатты сорбенттің беткі қабатының өзіне сұйық күйдегі сорбтивті жұқтыру қабілетіне байланысты. Ондағы капилляр түтігі жіңішке болған сайын және олардың қабырғасы сұйық күйдегі сорбтивті өзіне жақсы жұқтырғанда да конденсациялану тезірек жүреді.

Адсорбция құбылысы 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 концентрациясыньщ жоғарылауы. Қалыптасқан терминологияға сәйкес бетіне басқа зат жинақталатынды - адсорбент, жинақталушыны - адсорбтив немесе адсорбат дейді.

Адсорбция жүретін беткі қабаттарда орналасқан молекулалар аса мыкты бекітілмеген. Олардыц кейбіреулері адсорбенттің тартылыс куші әсер ететін шектен шығьга кетуі мумкін, яғни адсорбенттің бетінен бөлініп, өзін қоршаған ортаға кетеді. Бұны десорбция процесі қадағалайды. Бұл екі құбылыс белгілі бір мерзімде адсорбциялық системада тепе-теңдік жағдайын тудырады: адсорбция-десорбция. Мұндай тепе-теңдік жағдайда белгілі мерзім аралығындағы адсорбенттен бөлшектер бөлініп, басқа жаққа кеткен, яғни десорбцияланған бөлшектер саны осы уакыт аралығында екінші ортадан бөлініп, адсорбцияланған бөлшектер санына тең болады [13] .

Адсорбция процесі экзотермиялық, демек оны Ле-Шателье принципіне сәйкес төмендеу температурада жургізу тиімді. Тәжірибе көрсетіп отырғандай, температура жоғарылаған сайын адсорбция кезіндеп әр бөлшектің ішкі жылуы, ішкі энергиясы артып, атомдық не молекулалық тербелісі жиілеп, адсорбция мен десорбция процестері арасында орнаған тепе-теңдік бірте-бірте десорбция багытына қарай ығыса бастайды. Сондай-ақ адсорбцияға экзотермиялық және қайтымдылық сияқты құбылыстармен қатар, бұл процеске өте аз шамадағы активтендіру энергиясы тән екен. Адсорбция процесіндегі энергетикалық кедергі төмен болғандықтан, ол жоғары жылдамдықпен жүреді. Сондықтан энергетикалык тұрғыдан алғанда адсорбция экзотермиялық құбылыспен байланысты жүретін қайтымды реакцияға ұксас екен. Алайда адсорбциядағы жылу зффектісінің мәні қайтымды экзотермиялық реакция мен хемосорбцияныкінен төмен болады.

Көбіне адсорбция өз табиғаты мен құрамына орай сұрыпталып жүреді. Мысалы, бұрында қарастырылган активтелген көмір аммиакты да, хлорды да жақсы адсорбциялайды, ал ол көміртек (II) оксидін адсорбцияламайды. Демек, кәдімгі улы газдан қорғана-тын аспапты өрт сөндіргенде қолдануға болмайды, өйткені бұл аспаптағы негізгі улы газды адсорбциялайтын зат- активтелген көмір және өрт кезіндегі негізгі газ - көміртек (II) оксиді.

Қатты дене - сұйық зат жанасу шегіндегі адсорбция түрінің біріне жататын ион алмастыргыш адсорбцияның маңызы аса зор. Ол жан-жақты зерттелген.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.