የሄንሪ የማስታወቂያ ህግ. Langmuir adsorption isotherm እኩልታ. ሊፎሊክ የተበታተኑ ስርዓቶች. የ pav ምደባ እና አጠቃላይ ባህሪያት. ቴርሞዳይናሚክስ እና ሚሲሊላይዜሽን ዘዴ. የውሃ እና የሃይድሮካርቦን ሚዲያ ውስጥ surfactant micelles መዋቅር. መሟሟት

የሁለት አተሞች መስተጋብርን በተመለከተ፡-

U መስተጋብር ጉልበት ነው;

ዩ = ዩ + ይጎትቱ።

- የሌናርድ-ጆንስ እኩልታ , c, b, m = const

አተሞች ከጠንካራ ወለል ጋር በሚገናኙበት ጊዜ ሁሉንም ግንኙነቶች ማጠቃለል አስፈላጊ ነው.

x ወደ ላይ ያለው ርቀት ነው

r - የመሳብ ኃይሎች የድርጊት ራዲየስ

dV - የድምጽ መጠን

n የወለል ሞለኪውሎች ብዛት ነው።

ዩ ኤ.ዲ.ኤስ. የ adsorption መስተጋብር ኃይል ነው

በ adsorption ውስጥ, መስህብ ይሻሻላል. እና የፖላር-ያልሆኑ የፖላር አይነት መስተጋብር በሚፈጠርበት ጊዜ ማስታወቂያ በዋነኛነት በሪሴሴስ ውስጥ የተተረጎመ ነው።

ኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር.

    የዋልታ adsorbent - ያልሆኑ የዋልታ adsorbate

    የዋልታ ያልሆነ adsorbent - የዋልታ adsorbate

    አንድ የዋልታ adsorbent የዋልታ adsorbate ነው.

ኤም የ adsorbate ሞለኪውል እንደ ዳይፖል, እና እንደ ዳይሬክተሩ ተመስሏል, በዚህ ውስጥ የ adsorbate ሞለኪውል ከተሰጠው አንጻር ሲታይ የዲፕሎል መስታወትን - ሲምራዊ በሆነ መልኩ ያነሳሳል.

X - ወደ መሃል ያለው ርቀት

መስተጋብር በሚፈጠርበት ጊዜ እምቅነቱ ይነሳል፡-

, የዲፕሎፕ ጊዜ ነው.

አቅሙ ከፍተኛውን ዋጋ የመውሰድ አዝማሚያ አለው, ማለትም. ዳይፖሎች ወደ ላይኛው አቅጣጫ አቅጣጫቸውን ያቀናሉ።

የሙቀት መጠን መጨመር የብራውንያን እንቅስቃሴ እድገትን ስለሚያበረታታ የማስታወቂያውን ሂደት ወደ ፍጥነት ይቀንሳል.

በኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ውስጥ ፣ adsorbate በዋነኝነት በግንባታ ላይ የተተረጎመ ነው።

መሰረታዊ የማስታወቂያ እኩልታ።

በ adsorption ውስጥ, ክፍሉ እንደገና ይከፋፈላል, ይህም ማለት የኬሚካላዊ እምቅ ለውጥ ማለት ነው. የ adsorption ሂደት የገጽታ ኃይል ወደ ኬሚካላዊ ኃይል ሽግግር ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል።

የንብርብር መጠን = 0፣ ከዚያ አጠቃላይ የቴርሞዳይናሚክስ ህግ I እና II እኩልታ፡

ቲ = const; (1) = (2) =>

ባለ ሁለት አካል ስርዓት፡-

,
,

=>

=>
- የጊብስ adsorption እኩልታ .

ለቴሌቭዥን ማስተዋወቅ ጉዳይ። አካል - ጋዝ:,

,

- isotherm

- ኢሶባር

- isopykne

- isostere

Isotherm, isopycne, isostere እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው.

ምክንያቱም የማስተዋወቅ ተግባር

ሄንሪ isotherm Langmuir isotherm

ቴርሞዳይናሚክስ. ማስተዋወቅ.

ለተጨመቀ ሚዲያ፡-

,
,

- በጊብስ ኢነርጂ ውስጥ ወሳኝ ለውጥ .

P-ግፊት በተጠማዘዘ መሬት ላይ ፣ P S - በጠፍጣፋ መሬት ላይ ግፊት

- የማስተዋወቅ አቅም

በአንጎል ውስጥ ልዩነት ለውጥ

, Г = const

- ልዩነት entropy ለውጥ

- የ adsorption ልዩነት enthalpy

- የ adsorption isosteric ሙቀት

- የኮንደንስ ሙቀት

- የ adsorption የተጣራ ሙቀት

,


Qa የማስታወቂያ ዋና ሙቀት ነው ፣

Qra የማስታወቂያ አጠቃላይ የተጣራ ሙቀት ነው ፣

የሄንሪ እኩልታ

የ adsorption ጥናት ላይ ላዩን inhomogeneity ላይ እንቅፋት ነው, ስለዚህ በጣም ቀላል regularities አንድ homogenous ወለል ለማግኘት.

ጋዞችን ከጠንካራ ወለል ጋር ያለውን መስተጋብር እንመልከት ፣ አንድ ጋዝ በድምጽ መጠን ውስጥ ካለው ሚዛናዊ ሁኔታ ወደ ላይኛው ሚዛን ሲያልፍ። ይህ ጉዳይ በስበት መስክ ውስጥ ከሚገኙ ጋዞች ሚዛን ጋር ተመሳሳይ ነው.

,
, =>
-የሄንሪ እኩልታ

- ስርጭት Coefficient

በ adsorption ሂደት ውስጥ የኬሚካል እምቅ ለውጥ ይከሰታል.

ለጅምላ ደረጃ፡-

ላዩን ጋዝ;

በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ
፣ ማለትም እ.ኤ.አ.

በሄንሪ እኩልታ, ቋሚው በማጎሪያው ላይ የተመካ አይደለም

የሄንሪ እኩልታ ዝቅተኛ ግፊቶች እና ስብስቦች ክልል ውስጥ የሚሰራ ነው። ትኩረቱ እየጨመረ ሲሄድ ከሄንሪ ህግ 2 አይነት ልዩነቶች ሊኖሩ ይችላሉ፡

1 - አዎንታዊ ልዩነቶች, D ይቀንሳል, A ይቀንሳል

2 - አሉታዊ ልዩነቶች, D - ይጨምራል, A - ይጨምራል.

የማፈንገጡ አይነት የሚወሰነው በአንድ ወይም በሌላ አይነት የአድሶርበንት-አድሰርባት መስተጋብር የበላይነት ነው።

በጠንካራ ተለጣፊ መስተጋብር, የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች ይጨምራሉ - አዎንታዊ ልዩነት. በጋራ መስተጋብር ውስጥ, አሉታዊ ልዩነቶች ይታያሉ.

monomolecular adsorption.

Langmuir isotherm.

በሄንሪ ንድፈ ሐሳብ ውስጥ በጣም ቀላሉ መደበኛ ነገሮች ተገኝተዋል. Langmuir adsorption እንደ ኳሲ-ኬሚካላዊ ምላሽ ተደርጎ የሚወሰድበትን ንድፈ ሃሳብ አቅርቧል። በውስጡ፡

    ላይ ላዩን በሃይል አንድ አይነት ነው።

    አድሶርፕሽን የተተረጎመ ነው፣ እያንዳንዱ የማስታወቂያ ማእከል ከአንድ የአድሶርባት ሞለኪውል ጋር ይገናኛል።

    Adsorbate ሞለኪውሎች እርስ በርሳቸው አይገናኙም.

    Adsorption monolayer ነው.

- ወለል; - ማስታወክ,
- adsorption ውስብስብ.

, ከዚያም የማስታወቂያ ቦታዎች ትኩረት:
,
- adsorption መገደብ.

, ከዚያም ምላሹ ቋሚ;

- Langmuir እኩልታ.

ማስታወቂያ ከማጎሪያ ጋር

1)

,

2) ከፍተኛ መጠን ያለው ቦታ

- adsorption መገደብ, አንድ monomolecular ንብርብር ምስረታ

ለጊብስ ጉልበት፡.

g የኢንትሮፒ ፋክተር ነው።

በሄንሪ ኢሶተርም ውስጥ ፣ የጊብስ ኢነርጂ የ adsorbateን ከመደበኛ ሁኔታ በጅምላ ወደላይ ወለል ላይ ያለውን ሽግግር ያሳያል። በ Langmuir isotherm ሁኔታ
የ adsorbent እና adsorbate መካከል ያለውን ዝምድና ያለውን ደረጃ ባሕርይ.

ከቫንት ሆፍ ኢሶባር ተገኝቷል።

, ከዚያም
ስለዚህ
.

- ወለል መሙላት ደረጃ.

- ክፍት የሥራ ቦታዎች ብዛት; - የተያዙ ቦታዎች ብዛት.

,

እነዚያ። ከፍተኛ መጠን ባለው ክልል ውስጥ, የነጻ ጣቢያዎች ብዛት ከአድሶርባይት መጠን ጋር የተገላቢጦሽ ነው.

ተመሳሳይነት ባለው ወለል ላይ የጋዞች ቅልቅል ማመቻቸት.

በዚህ ሁኔታ, የ adsorption ሂደት እንደ ሁለት ትይዩ ምላሾች ይቆጠራል.

(1)

(2)

ተመሳሳይነት በሌለው መሬት ላይ የጋዞች ቅልቅል ማመቻቸት.

    ተመሳሳይነት በሌለው ወለል ላይ አንድ ሰው እራሱን ወደ መካከለኛ ውስጠቶች መገደብ የለበትም.

    በውድድር ምክንያት የተለያዩ adsorbates በተለያዩ የጣቢያዎች ዓይነቶች ውስጥ አካባቢያዊ ማድረግ ይቻላል.

በዚህ ጉዳይ ላይ ግንኙነቱ
.

, የ adsorbate ሙሌት የእንፋሎት ግፊት ነው.

, የ adsorption ሙቀት ነው.

"+" - ሲምባቲክ ጥገኝነት, "-" - ፀረ-ባክቴሪያ ጥገኝነት, "H" - ምንም ግንኙነት የለም.

"+" - ማስተዋወቅ በተመሳሳይ ዘዴ ይቀጥላል. በጣም በኃይል ምቹ በሆኑ ቦታዎች ላይ, ከመሬት ጋር ከፍተኛ ግንኙነት ያለው ጋዝ በብዛት ይጣበቃል.

"-" - ማስተዋወቅ በተለያዩ ስልቶች የሚቀጥል ሲሆን እስከተወሰነ ጊዜ ድረስ ለላይኛው ውድድር ምንም ውድድር የለም.

Monomolecular adsorption በዋነኝነት የሚታወቀው ጋዞችን በዝቅተኛ ዋጋ በሚቀላቀሉበት ወቅት ነው። ገጽ, እንዲሁም በፈሳሽ / ጋዝ መገናኛ ላይ.

ፖሊሞለኪውላር ማስተዋወቅ.

BET ቲዎሪ(ብሩኑዌር፣ ኤምሜት፣ ቴለር)።

አንድ monolayer ምስረታ ላይ ላዩን ኃይል ለማካካስ በቂ አይደለም ባለበት ሁኔታ, adsorption polymolecular ነው እና ላዩን ኃይሎች እርምጃ ስር አስገዳጅ ጤዛ ምክንያት ተደርጎ ሊሆን ይችላል.

መሰረታዊ ድንጋጌዎች፡-

    የ adsorbate ሞለኪውል የተያዘውን ቦታ ሲመታ ብዙ ስብስብ ይፈጠራል።

    ስትጠጋ ገጽወደ ገጽ ኤስየነፃ ማስታወቂያ ጣቢያዎች ብዛት ይቀንሳል። መጀመሪያ ላይ በነጠላ, በድርብ, ​​ወዘተ የተያዙ ቦታዎች ቁጥር ይጨምራል ከዚያም ይቀንሳል. ኪት.

    ገጽ =ገጽ ኤስ adsorption ወደ ጤዛነት ይለወጣል.

    ምንም አግድም ግንኙነቶች የሉም.

    ለመጀመሪያው ንብርብር, Langmuir isotherm ይከናወናል.

ላይ ላዩን የማስታወቂያ ጣቢያዎች ስብስብ ይቆጠራል. የተለዋዋጭ ሚዛን ሁኔታ ትክክለኛ ነው-በነፃ ቦታዎች ውስጥ ያለው የንፅፅር መጠን ከተያዙት የትነት መጠን ጋር እኩል ነው።

a የኮንደንስ ኮፊሸን (በላይኛው ላይ የተጣበቁ የሞለኪውሎች ክፍልፋይ) ነው;

,

Zm ከፍተኛው የነፃ መቀመጫዎች ብዛት ነው።

- ላይ ላዩን, perpendicular አቅጣጫ ውስጥ አቶሞች oscillation ድግግሞሽ.

ለመጀመሪያው ንብርብር ተለዋዋጭ ሚዛናዊ ሁኔታዎች የሚከተሉት ናቸው

, ከዚያም

- Langmuir እኩልታ.

ለሁለተኛው ንብርብር እውነት ይሆናል-

ለ i-th ንብርብር፡-

ለቀላልነት፣ ከመጀመሪያው በስተቀር a እና ν ለሁሉም ንብርብሮች አንድ አይነት እንደሆኑ ይታሰባል። ከመጀመሪያው በስተቀር ለሁሉም ንብርብሮች, የ adsorption ሙቀት ቋሚ ነው. ለመጨረሻው ንብርብር, የ adsorption ሙቀት ከሙቀት ሙቀት ጋር እኩል ነው. በውጤቱም, እኩልታው

(*)

- ቋሚ;

በ BET ቲዎሪ ውስጥ, ቋሚው የንፁህ ማስታወቂያ የጊብስ ሃይልን ያሳያል። ስሌቱ አንድ ቋሚ ብቻ ነው የሚይዘው፣ እና ይህ እኩልታ የአድሶርበንት የተወሰነውን ወለል ለመወሰን በጣም አስፈላጊ ነው።

በ adsorption ምክንያት ሙቀት ስለሚለቀቅ የተወሰኑ ንጣፎችን መወሰን በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይከናወናል.

????????????

የንድፈ ሃሳቡ ዋና ጉድለት- አግድም መስተጋብርን ቸልተኛነት በአቀባዊ በመደገፍ።

እኩልታው በክልል ውስጥ ነው። ከ 0.05 ወደ 0.3.

የት < 0,05 – существенное влияние оказывает неоднородность поверхности.

> 0.3 - የ adsorbate መስተጋብር - adsorbate ተጽእኖ ያሳድራል.

ለ adsorbate-adsorbate መስተጋብር የሂሳብ አያያዝ.

በቅርንጫፉ ሞለኪውሎች ወይም ሞለኪውሎች ከፖላር ያልሆነ ገጽ ላይ መስተጋብሮች በሚታዩበት ጊዜ ይታያሉ። ማህበራት መመስረት የሚችል. በዚህ ሁኔታ, የ adsorption isotherms ቅርፅ ይለወጣል.

ግን sorbent ዋልታ አይደለም.

ግራፍ 1 ከደካማ መስተጋብሮች adsorbate-adsorbate, ጠንካራ adsorbate-adsorbent ጋር ይዛመዳል.

ግራፍ 2 ከጠንካራ የማስታወቂያ-አድሰርባት መስተጋብር፣ ከጠንካራ የማስታወቂያ-አድሶርበንት መስተጋብር ጋር ይዛመዳል።

ግራፍ 3 ከጠንካራ የማስታወቂያ-አድሰርባት መስተጋብር፣ ደካማ የማስታወቂያ-አድሶርበንት መስተጋብር ጋር ይዛመዳል።

,

በ adsorbate ሞለኪውሎች መካከል ያለውን መስተጋብር በሚፈጠርበት ጊዜ በእንቅስቃሴ ቅንጅቶች ላይ ለውጦችን ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው. እና ይህ እኩልነት እንደሚከተለው ተጽፏል፡-

- የ Frunkin, Fowler, Guggenheim እኩልነት.

መስህብ ቋሚ ነው.

የፖላን እምቅ ጽንሰ-ሐሳብ.

ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ምንም ዓይነት adsorption isotherm አያመጣም, ነገር ግን ኢሶተርሞችን በተለየ የሙቀት መጠን ለማስላት ያስችላል.

ማስተዋወቅሌሎች ሞለኪውሎች ፊት ላይ የተመካ አይደለም እና ወለል እና adsorbate ሞለኪውል መካከል ያለውን ርቀት ላይ የሚወሰን አይደለም ያለውን adsorbent አቅም ያለውን ድርጊት ምክንያት adsorbate ወደ adsorbent ላይ ያለውን መስህብ ውጤት ነው.

, - የማስተዋወቅ አቅም.

መሬቱ ተመሳሳይነት የሌለው ስለሆነ ርቀቱ በማስታወቂያው መጠን ይተካል .የ adsorption መጠንከተሰጠው እሴት ጋር በሚዛመደው በላይኛው እና በነጥቡ መካከል ያለው የድምጽ መጠን ነው .

የማስተዋወቅ አቅምከተጠቀሰው የማስታወቂያ መጠን ውጪ 1 ሞልቶ የሚይዘውን የማስታወቂያ መጠን ወደ አንድ ነጥብ ነጥብ የማስተላለፍ ስራ ነው (ወይንም 1 mol የሳቹሬትድ የእንፋሎት ትነት የማስተላለፍ ስራ በሌለበት ከፈሳሽ adsorbate ጋር የሚመጣጠን ነው። የ adsorbent, ወደ የእንፋሎት ክፍል ከ adsorbent ጋር በሚመጣጠን መጠን).

የባህርይ ኩርባ

- የማስተዋወቅ አቅም;

ለአንድ ማስታወቂያ እና ለተለያዩ ማስታወቂያ ሰሪዎች የሚከተለው እውነት ነው፡-

ለተለያዩ የ adsorbates ዓይነቶች
,

የት
አንጻራዊ ግፊቶች ላይ adsorption isotherms ለ እምቅ ለ adsorbate 1 እና ለ adsorbate 2. ይህ ሬሾ ቋሚ እሴት ነው.

- የዝምድና ቅንጅት

የካፒታል ኮንደንስ ቲዎሪ.

የ adsorption ሂደት ሂደት በአብዛኛው የተመካው በተቦረቦረው አካል መዋቅር ላይ ነው.

ማይክሮፎረስ

የመሸጋገሪያ ቀዳዳ

ማክሮፖረስ

በማይክሮፖራል ሶርበንቶች ውስጥ, የ adsorption ኃይሎች መስኮች ይደራረባሉ. በማክሮፖሬሽን ሶርበንቶች ውስጥ, ቀዳዳዎቹ እንደ ማጓጓዣ መስመሮች ይሠራሉ. ጊዜያዊ ባለ ቀዳዳ አካላት ውስጥ የማቀዝቀዝ ሂደቶች በጣም አስፈላጊ ናቸው። የካፊላሪ ኮንደንስ የሚጀምረው በተወሰኑ እሴቶች ነው ገጽእና የመሬቱ ጉልበት በከፊል ሲካካስ. አስፈላጊው ሁኔታ ወለሉ እራሱን የሚደግፍ መሆን አለበት. ሂደቱ ተገልጿል የቶምፕሰን-ኬልቪን እኩልታ.

- ለእርጥበት ሁኔታ, የከርቮች መሃከል በጋዝ ደረጃ ላይ ነው.

በካፒታል ኮንደንስ ውስጥ, የ adsorption isotherm የጅብ ቅርጽ አለው. የታችኛው ቅርንጫፍ ከማስታወቂያው ሂደት ጋር ይዛመዳል, እና የላይኛው ቅርንጫፍ ከመጥፋት ሂደት ጋር ይዛመዳል.

ሁሉም ዓይነት ቀዳዳዎች ወደ ሦስት ዓይነቶች ሊቀነሱ ይችላሉ.

ሾጣጣ

አንድ የተዘጋ ጫፍ ያለው ሲሊንደሪክ

ሲሊንደሪክ ከሁለት ክፍት ጫፎች ጋር

የሂደቱ መሙላት የሚከናወነው ከጉድጓዱ በታች ነው.

የ adsorption isotherm እና desorption isotherm በዚህ ሁኔታ ውስጥ ይገጣጠማሉ, የ adsorption ሂደት አንድ ሉል ጋር ይጀምራል እና desorption ሂደት ደግሞ አንዳንድ ሉል መጥፋት ጋር ይጀምራል ጀምሮ.


ምንም የጅብ በሽታ የለም. ወደፊት እና ተቃራኒ ስትሮክ በቀመር ተገልጸዋል፡-

በየትኛውም ቦታ የታችኛው ክፍል የለም, ቀዳዳውን መሙላት በሲሊንደሩ ግድግዳዎች ላይ ይሄዳል.

- ሉል,

ሲሊንደር
,

Isotherm እና የጅብ ቅርጽ ይኖረዋል.


ውስጥ የእርጥበት ሁኔታ, ኮንደንስ በዝቅተኛ ግፊቶች ላይ ይከሰታል, ይህም በሃይል ምቹ ነው. ከዲዛይነር ቅርንጫፍ, ቀዳዳ መጠን ማከፋፈያ ኩርባዎች ይገኛሉ.

ከፍተኛው የልዩነት ከርቭ ወደ ውህደቱ የመቀየሪያ ነጥብ አንፃር ወደ ግራ ይቀየራል። የትንሽ ቀዳዳዎች አጠቃላይ መጠን ትንሽ ነው, ነገር ግን ትላልቅ ቦታዎች አሉት. ቀዳዳው መጠን ሲጨምር, ድምፃቸው እየጨመረ ይሄዳል , እና አካባቢው እንደ , በዚህ ምክንያት, የልዩ ልዩ ኩርባ ከፍተኛው ለውጥ ይታያል.

በጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ ላይ ማስተዋወቅ.

በጠንካራ-ጋዝ በይነገጽ ላይ የማስተዋወቅ ሁኔታን በተመለከተ አንድ አካልን ችላ ብለናል። በጠንካራ-ፈሳሽ በይነገጽ ላይ ማስተዋወቅን በተመለከተ ፣ adsorbate የሟሟ ሞለኪውሎችን ከአድሶርበንት ወለል ላይ ያስወግዳል።

,

ትክክለኛው እኩልታ፡-

,

N 1, N 2 - የሟሟ እና አካል ክፍልፋዮች, N 1 + N 2 \u003d 1, ከዚያ

, =>
, ከዚያም - የ adsorption እኩልታ ለ ደረጃ ወሰን ጠንካራ - ፈሳሽ.

ማስታወቂያ (ጂ) > 0 በ < 0

እሴቶቹ ከሆነ ለክፍለ አካል እና ሟሟ በጣም የተለያዩ ናቸው, በዚህ ጉዳይ ላይ ጥገኝነት ኤንበዋጋው ላይ ጽንፍ አለው ኤን ~ 0,5.

ከሆነ ተመሳሳይ እሴቶች አሏቸው, በዚህ ሁኔታ የ adsorption ምልክት ሊለወጥ ይችላል. ሱስ ኤንየ x-ዘንግ ይሻገራል

የተግባር መስቀለኛ መንገድ (ኤን) ከ abscissa ዘንግ ጋር ይባላል adsorption azeotrope. ይህ ማለት ሁለቱ አካላት በዚህ ማስታወቂያ ላይ ሊነጣጠሉ አይችሉም ማለት ነው.

የ Adsorption isotherm እኩልታ ከተለዋዋጭ ቋሚ ጋር።

በጠንካራ-ፈሳሽ በይነገጽ ላይ በሚታዩበት ጊዜ ክፍሎቹ በማስታወቂያው ወለል እና በመፍትሔው መጠን መካከል ያለማቋረጥ ይሰራጫሉ።

- አካላት (- - ወደ ላይ ይመልከቱ)

,
,
.

,

በፈሳሽ-ጋዝ መገናኛ ላይ ማስተዋወቅ

አር የፈሳሽ-ጋዝ መገናኛው ሲሻገር በማጎሪያው መገለጫ ላይ ያለውን ለውጥ እናስብ. ክፍል 2 ተለዋዋጭ ይሁን።

Cs የላይኛው ሽፋን ላይ ያለው ትኩረት ነው.

ከመጠን በላይ ማስተዋወቅ በሚለው ፍቺ ላይ የተመሠረተ

ክፍሉ የማይለዋወጥ ከሆነ የማስተዋወቂያው ዋጋ እንደሚከተለው ይፃፋል።


ri

በቀመር ውስጥ
የቁስ ተፈጥሮ በመነጩ ተገልጿል .

የገጽታ ውጥረት isotherm ቅጽ 1 ወይም 2 ሊሆን ይችላል።

1 - surfactants

2 - surfactants

የገጽታ እንቅስቃሴ ሰ በሲስተሙ ውስጥ የወለል ውጥረትን ለመቀነስ የንጥረ ነገሮች ችሎታ ነው።

- የወለል ንጣፍ ውፍረት

ኤስበንጣፉ ንብርብር ውስጥ ያለው የንጥረቱ ትኩረት ነው

- የድምጽ መጠን ትኩረት

ለተመሳሳይ ተከታታይ አንድ ደንብ አለ፡-

- Traubeau Duclos ደንብ

ለተመሳሳይ ተከታታይ ፣ adsorption isotherm ይህንን ይመስላል።

በላይኛው ሽፋን ላይ ማስተዋወቅ ከመጠን በላይ ስለሆነ ከ A ይልቅ D እንጽፋለን.

Surface Tension Isotherm;

የንጹህ መሟሟት ወለል ውጥረት ነው.

- መሠረታዊ የማስታወቂያ እኩልታ;

- Langmuir እኩልታ.

አብረን እንፍታቸው፡-

- የሺሽኮቭስኪ እኩልታ.

ለግብረ-ሰዶማዊነት ተከታታይ ቋሚ ነው.

- ከአንድ ግብረ-ሰዶማዊነት ወደ ሌላ ሲንቀሳቀስ, በ 3-3.5 ጊዜ ይጨምራል

1 - ዝቅተኛ የመሰብሰቢያ ቦታ

2 - አማካይ ትኩረት

3 - monomolecular ንብርብር

Surfactants አምፊፊል ሞለኪውሎች ናቸው, ማለትም. የዋልታ ቡድን እና የዋልታ ያልሆነ የሃይድሮካርቦን ራዲካል ያካትቱ።

o የሞለኪዩሉ ዋልታ ክፍል ነው።

| የሞለኪዩሉ የዋልታ ያልሆነ ክፍል ነው።

በዋልታ መሟሟት ውስጥ፣ surfactant ሞለኪውሎች የሞለኪዩሉ ዋልታ ክፍል ፈሳሹን በሚገጥምበት መንገድ፣ የፖላር ያልሆነው ክፍል ደግሞ ወደ ጋዝ ክፍል ውስጥ እንዲገባ ይደረጋል።

በ Shishkovsky እኩልታ
, ለግብረ-ሰዶማዊው ተከታታይ ቋሚ ነው.

የገጽታ-ንቁ ድርጊት አብሮ መታየት ይጀምራል n>5. ከሞኖሞለኪውላር ሽፋን መጠን ከፍ ባለ መጠን ማይሴላይዜሽን በአይነምድር መፍትሄዎች ውስጥ ይከሰታል።

ሚሴል- የአምፊፊሊክ ሰርፋክታንት ሞለኪውሎች ድምር ይባላል ፣ ዋናውን የሚመሰርት የሃይድሮካርቦን ራዲካል ፣ እና የዋልታ ቡድኖች ወደ የውሃ ደረጃ ይለወጣሉ።

ሚኬል ክብደት - ማይክል ክብደት.

ኤች
የሞለኪውሎች ብዛት የመደመር ቁጥር ነው.

ሉላዊ ሚሴሎች

በማይክሮላይዜሽን ውስጥ, በመፍትሔው ውስጥ ሚዛናዊነት ይመሰረታል

CMC ወሳኝ ሚሴል ትኩረት ነው.

ሚሴልን እንደ የተለየ ምዕራፍ ስለምንቆጥረው፡-

ለሆሞሎጂካል ተከታታዮች፣ ተጨባጭ እኩልታ አለ፡-

የተግባር ቡድን መፍቻ ኃይል ነው.

የ adsorption እምቅ መጨመር ነው, በአንድ methylene ዩኒት adsorption ሥራ.

በማይሴል ውስጥ የሃይድሮካርቦን ኮር መኖሩ በውሃ ውስጥ የማይሟሟ ውህዶች በውሃ ውስጥ በሚሟሟ የውሃ መፍትሄዎች ውስጥ እንዲሟሟ ያደርገዋል ፣ ይህ ክስተት solubilizate (የሚሟሟት solubilizate ነው ፣ surfactant solubilizer) ይባላል።

ጭቃው ሙሉ በሙሉ ዋልታ ያልሆነ ሊሆን ይችላል፣ ሁለቱንም የዋልታ እና የዋልታ ያልሆኑ ክፍሎችን ሊይዝ ይችላል፣ እና እንደ ሰርፋክታንት ሞለኪውል አቅጣጫ ይሆናል።

ያም ሆነ ይህ, በሟሟት ጊዜ, የ micellar ብዛት እና የመሰብሰቢያ ቁጥር መጨመር የሚከሰተው በሶሉቢሊዛት ውስጥ በማካተት ብቻ ሳይሆን ሚዛኑን የጠበቀ ሁኔታን ለመጠበቅ አስፈላጊ የሆኑ የሰርፊክ ሞለኪውሎች መጨመር ነው.

ሶሉቢላይዜሽን የበለጠ ውጤታማ ነው, የሶሉቢሊዛት ሞለኪውላዊ ክብደት ዝቅተኛ ነው.

~ 72 ሚ.ኤም.

~ 33 ሚ.ኤም.

የሱርፋክተሮች ውጤታማነት በሲኤምሲው መጠን ይወሰናል.

2D Surface Layer ግፊት

→ -የገጽታ ውጥረት ኃይሎች።

- ባለ ሁለት አቅጣጫ ግፊት.

የወለል ንጣፉ በንፁህ ወለል ላይ በሚመራው የንፁህ ሟሟ እና በንፁህ ሟሟ መካከል ካለው ልዩነት ጋር እኩል የሆነ ኃይል ነው።

በመፍትሔው እና በንጣፉ መካከል ያለው ሚዛን ይመሰረታል


ያለበት አካባቢ አለ።
በማጎሪያ ላይ በቀጥታ ጥገኛ.

ጂ [ሞል / m 2].

በአንድ ሞለኪውል ንጥረ ነገር የተያዘ ቦታ

ከዚያም ባለ ሁለት-ልኬት ግፊት isotherm መልክ ይኖረዋል

ባለ ሁለት-ልኬት ግፊት isotherm ነው.

ሱስ
ከኤስኤም፡


- ባለ ሁለት-ልኬት ግፊት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. በ
ባለ ሁለት ገጽታ ተበላሽቷል, ይህም ከፍተኛ እድገትን ያመጣል
.

በሁለቱም በኩል ያለው ፊልም በተመሳሳይ ደረጃዎች የተገደበ ባለ ሁለት ጎን ይባላል. በእንደዚህ ዓይነት ፊልሞች ውስጥ የእናትየው መጠጥ የማያቋርጥ እንቅስቃሴ ይታያል.

ከ 5 nm ያነሰ ውፍረት ያላቸው ፊልሞች ጥቁር ፊልሞች ይባላሉ.

የ Adsorption ንብርብሮች ሁለት ባህሪያት ሊኖራቸው ይገባል: viscosity እና ቀላል ተንቀሳቃሽነት, ፈሳሽ እና የመለጠጥ ችሎታ.

የማራንጎኒ ተጽእኖ ራስን መፈወስ ነው.

ጊብስ ትሪያንግል፣
- ከመጠን በላይ ጫና.

ፊልሙ ተዘርግቷል እና የፈሳሹ የተወሰነ ክፍል በመጥፋቱ ምክንያት ተንሳፋፊዎቹ ወደ ነፃ ቦታ ይጣደፋሉ. ጊብስ ትሪያንግል።

የአካላት ጥንካሬ ተጽእኖ.

በፊልም ገጽ ላይ ሁል ጊዜ የማስተዋወቂያ ንብርብር አለ ፣ ለዚህም ፣ ከዚያ

የላንግሙር እኩልታ፡-



ወደ ሁለት-ልኬት ግፊት

- የ Shishkovsky እኩልታ ተመሳሳይነት

ኤሌክትሮኪኒካዊ ክስተቶች. ድርብ የኤሌክትሪክ ንብርብር (DES).

Helemholtz ሞዴል. Gouy-Chapman ንድፈ.

1808 በረራ

ቅርጽ ያለው ቱቦ, በውስጡ 2 ኤሌክትሮዶች ጠልቀው. የመርከቦች ግንኙነት ህግ ተጥሷል እና በቧንቧ ውስጥ ባለው ፈሳሽ ደረጃ ላይ ለውጥ አለ - ኤሌክትሮኪኒካዊ ክስተቶች.

የኪነቲክ ክስተቶች፡-

    ኤሌክትሮፊዮራይዝስ

    ኤሌክትሮስሞሲስ

    ፍሰት (ፍሰት) አቅም

    የሴዲሜሽን አቅም

1 እና 2 የሚነሱት እምቅ ልዩነት ሲተገበር ነው፣ 3 እና 4 የኮሎይድል ቅንጣቶችን መምታት እና መደለል የልዩነት ገጽታን ያስከትላል።

ኤሌክትሮስሞሲስ በኤሌክትሪክ ጅረት እንቅስቃሴ ስር ካለው ቋሚ የተበታተነ ደረጃ አንፃር የተበታተነ መካከለኛ እንቅስቃሴ ነው።

ኤሌክትሮፊዮራይዝስ በኤሌክትሪክ ጅረት እንቅስቃሴ ስር ካለው ቋሚ ስርጭት መካከለኛ አንፃር የተበታተነው ደረጃ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ነው።

የኤሌክትሮኬኒካዊ ክስተቶች መከሰት ምክንያት ክፍያዎች የቦታ መለያየት እና ባለ ሁለት የኤሌክትሪክ ንጣፍ ገጽታ ነው።

የኤሌክትሪክ ድርብ ንብርብር ጠፍጣፋ capacitor ነው, አንድ ሳህን እምቅ-መወሰን አየኖች, ሌላኛው counterinoes በማድረግ ተቋቋመ. አቅምን የሚወስኑ ጥምረቶች ወደ አብዛኛው የመፍትሄው አካል ስለሚገፉ ionዎቹም ተበክለዋል። በጠፍጣፋዎች መካከል ያለው ርቀት . አቅሙ በመስመር ላይ ይወድቃል ፣ የአቅም ልዩነት
.

ውጫዊ እምቅ ልዩነት የሽላጭ ሞጁል መልክን ያመጣል በአንድ ክፍል አካባቢ በጠንካራ አካል ላይ የሚሠሩ ጥንድ ኃይሎች ነው።

በተመጣጣኝ ሁኔታ ፣ የመቁረጥ ሞጁሉ ከቪስካዊ ግጭት ሞጁሎች ጋር እኩል ነው (
).

በእኛ ሁኔታዎች
,

- የሄሌምሆልትዝ-ስማሉኮቭስኪ እኩልታ

- መስመራዊ ፍጥነት መፈናቀል i ደረጃዎች.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ነው.

- በጠፍጣፋዎች መካከል ሊኖር የሚችል ልዩነት

- ኤሌክትሮፊክ ተንቀሳቃሽነት [m 2 / (V * s)].

የሄሌምሆልትዝ ሞዴል የሞለኪውሎች የሙቀት እንቅስቃሴን ግምት ውስጥ አያስገባም. እንደ እውነቱ ከሆነ, በድርብ ሽፋን ውስጥ የ ions ስርጭት በጣም የተወሳሰበ ነው.

Gouy እና Chapman የሚከተሉትን የ DES መንስኤዎች ለይተው አውቀዋል፡

    ሚዛናዊነት ሲፈጠር የ ion ሽግግር ከአንድ ደረጃ ወደ ሌላ.

    የጠንካራ ደረጃ ጉዳይ ionization.

    በተበታተነው መሃከለኛ ውስጥ የሚገኙትን ions በ ionዎች ማጠናቀቅ.

    ከውጪ የአሁኑ ምንጭ ፖላራይዜሽን።

የኤሌክትሪክ ድርብ ንብርብር የደበዘዘ ወይም የተበታተነ መዋቅር አለው. ionዎች በተበታተነው ንብርብር ውስጥ በእኩል መጠን ይሰራጫሉ።

የተንሰራፋው ንብርብር መከላከያዎችን ያካትታል, የንብርብሩ ርዝመት የሚወሰነው በኪነቲክ ጉልበታቸው ነው. ወደ ፍፁም ዜሮ በሚሆን የሙቀት መጠን፣ iones እምቅ አቅም ያላቸውን ions ለመወሰን በተቻለ መጠን ቅርብ ናቸው።

ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በሁለት እኩልታዎች ላይ የተመሰረተ ነው.

የቦልትማን እኩልታ

- ከኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ኃይሎች ጋር መሥራት።

የጅምላ ክፍያ ጥግግት ነው።

Poisson እኩልታ

የዲኤል ውፍረቱ ከቅንጣው መጠን በጣም ያነሰ ስለሆነ እና ለጠፍጣፋ DEL፣ መጋጠሚያዎችን በተመለከተ ተዋጽኦው እና ተሰርዟል።

ለ e y ከ y ጋር<<1 функцию можно разложить в ряд Маклорена:

ራሳችንን በሁለት ተከታታይ አባላት ብቻ ገድበናል፣ ከዚያ፡-

- የ DES ውፍረት የ DES አቅም የሚቀንስበት ርቀት ነው። አንድ ጊዜ.

ዝቅተኛ የሙቀት መጠን, ያነሰ . በ Т→0 - ጠፍጣፋ DES. ከፍተኛ ትኩረትን, የበለጠ እኔ, ያነሰ .


"-" ማለት አቅሙ ከርቀት ይቀንሳል ማለት ነው። =>

=>

,
- አቅም በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል.

ላዩን ክፍያ ጥግግት የሚሆን እምቅ:

የገጽታ ክፍያ ከተቃራኒ ምልክት ጋር ከርቀት ጋር የተቀናጀ የቦታ ክፍያ ነው።



=>

አቅሙ በ 2.7 ጊዜ ሲቀንስ -

ድርብ ንብርብር አቅም

የንድፈ ሃሳቡ ጉዳቱ የሄሌምሆልትዝ ንብርብር መኖሩ ግምት ውስጥ አይገቡም, ማለትም. ግምት ውስጥ አያስገባም , ስለዚህ ዋና መለኪያዎችን ለመወሰን ስህተቶች. በተጨማሪም በኤሌክትሪክ ድርብ ንብርብር ውፍረት ላይ የተለያየ ተፈጥሮ ያላቸው ions ተጽእኖ አይገልጽም.

የስተርን ቲዎሪ. የኮሎይዳል ሚሴል መዋቅር.

የኤሌክትሪክ ድብል ሽፋን ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ነው-ጥቅጥቅ ያለ እና የተበታተነ. ጥቅጥቅ ያለ ንብርብር የሚፈጠረው እምቅ ሊፈጥሩ ከሚችሉ ionዎች ጋር በተፈጠረው መስተጋብር ምክንያት ነው። እነዚህ ionዎች, እንደ አንድ ደንብ, በከፊል ወይም ሙሉ በሙሉ የተሟጠጡ ናቸው እና ሊሆኑ ከሚችሉት ionዎች ጋር ተመሳሳይ ወይም ተቃራኒ ክፍያ ሊኖራቸው ይችላል. በኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ኃይል ጥምርታ ላይ የተመሰረተ ነው
እና የተለየ የማስተዋወቅ አቅም
. ጥቅጥቅ ያለ የንብርብሮች ions ተስተካክለዋል. የ ions ሌላኛው ክፍል በተበታተነው ንብርብር ውስጥ ይገኛል, እነዚህ ionዎች ነፃ ናቸው እና ወደ መፍትሄው ውስጥ ዘልቀው ሊገቡ ይችላሉ, ማለትም. ከከፍተኛ ትኩረት ወደ ዝቅተኛ ትኩረት አካባቢ። የጠቅላላ ክፍያ እፍጋቱ ሁለት ክፍሎችን ያካትታል.

- Helmholtz ንብርብር ክፍያ

-Diffuse ንብርብር ክፍያ

ወለሉ የተወሰነ ቁጥር ያላቸው የማስተዋወቂያ ማዕከሎች አሉት ፣ እያንዳንዱም ከአንድ ተቃራኒ ጋር ይገናኛል። የዚህ ዓይነቱ ኳሲ-ኬሚካላዊ ምላሽ የማያቋርጥ ነው-

፣ የት - በመፍትሔው ውስጥ የመለኪያዎች ሞለኪውል ክፍልፋይ

Helmholtz ስርጭት

አቅሙ በመስመር ይቀንሳል

Gouy እምቅ ስርጭት. ጥቅጥቅ ያለ ንብርብር የለም, እምቅነቱ ከዋጋው በእጅጉ ይቀንሳል

ጥብቅ ስርጭት.

መጀመሪያ ላይ፣ የመቀነስ አቅሙ መስመራዊ ነው፣ እና ከዛም በስፋት።

በኤሌክትሮፊዮራይዝስ ጉዳይ ላይ የኤሌክትሪክ መስክ ሲተገበር, በቀጥታ የሚንቀሳቀሰው የጠንካራው ክፍል አካል አይደለም, ነገር ግን የጠንካራው ክፍል ቅንጣቶች ከአካባቢው ionዎች ንብርብር ጋር. DES የተበታተነውን ክፍል ቅንጣት ቅርጽ ይደግማል. አንድ እምቅ አቅም ሲተገበር, የተንሰራፋው ንብርብር የተወሰነ ክፍል ተሰብሯል. የእረፍት መስመር ተጠርቷል ተንሸራታች ድንበር.

የተንሰራፋው ንብርብር የተወሰነ ክፍል በመለየቱ ምክንያት በተንሸራተቱ ወሰን ላይ የሚፈጠረው እምቅ አቅም ይባላል ኤሌክትሮኪኒካዊ አቅም(የዜታ አቅም ).

የተበታተነ ደረጃ ቅንጣት፣ በዙሪያው ያሉ የግንኙነቶች ንብርብር እና ባለ ሁለት ኤሌክትሪክ ንጣፍ ይባላል ሚሴል.

ኮሎይዳል ሚሴሎችን ለመጻፍ ህጎች፡-


1-1 መሙላት ኤሌክትሮላይት

ቲ የተበታተነው ደረጃ ቅንጣት ነው።

AA ጥቅጥቅ ባሉ እና በተበታተኑ ክፍሎች መካከል ያለው ድንበር ነው።

BB የተንሸራታች ወሰን ነው።

የመንሸራተቻው ወሰን ከመስመር AA ጋር ሊገጣጠምም ላይሆንም ይችላል።

የዜታ አቅም ዜሮ የሆነበት ፒኤች እሴት ይባላል isoelectric ነጥብ.

CaCl 2 + Na 2 SO 4 → CaSO 4 ↓ + 2NaCl

1. ከ CaCl 2 በላይ

CaCl 2 ↔ Ca 2+ + 2Cl -

(CaSO 4 m∙nCa 2+ 2( n-x) Cl - ) 2 x + x Cl - - ሚሴሎችን ይመዝግቡ።

CaSO 4 ሜትር - ድምር.

CaSO 4 m∙nCa 2+ ዋናው ነው።

CaSO 4 m∙nCa 2+ 2( n-x Cl - ቅንጣት.

2. ከና 2 SO 4 በላይ

ና 2 SO 4 ↔2Na ++ SO 4 2-

(CaSO 4 m∙nSO 4 2- 2(n-x) ና + ) 2x- 2xNa + - ሚሴል

CaSO 4 ሜትር - ድምር.

CaSO 4 m∙nSO 4 2+ ዋናው ነው።

CaSO 4 m∙nSO 4 2- 2(n-x) ና + - ቅንጣት

የሄሌምሆልትዝ-ስሞሉቾቭስኪ እኩልታ

- የድንበር ማፈናቀል መስመራዊ ፍጥነት (በኤሌክትሮሶሞሲስ ውስጥ)።

- በ capacitor ሰሌዳዎች (በኤሌክትሮሶሞሲስ ውስጥ) ላይ ሊኖር የሚችል ልዩነት.

- የመፍትሄው የድምጽ መጠን ፍሰት መጠን; ኤስየሕዋስ መስቀለኛ መንገድ ነው።

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ነው.

(ለኤሌክትሮሶሞሲስ).

ለፈሳሹ አቅም፡-

- አቅም

- የሽፋን ግፊት

እንደ ደንቡ, የኤሌክትሮፊክ ተንቀሳቃሽነት እና የኤሌክትሮሶሞቲክ ተንቀሳቃሽነት ዋጋ ከተሰሉት ያነሰ ነው. ይህ የሆነው በ:

    የመዝናናት ውጤት (የተበታተነው ደረጃ ቅንጣት በሚንቀሳቀስበት ጊዜ, የ ion ከባቢ አየር ሲሜትሪ ተጥሷል).

    ኤሌክትሮፊዮቲክ ብሬኪንግ (በተቃራኒዎች እንቅስቃሴ ምክንያት ተጨማሪ ግጭት መከሰት).

    በኤሌክትሪክ የሚመሩ ቅንጣቶች ውስጥ የዥረት መስመሮች መዛባት.

በወለል ውጥረት እና እምቅ መካከል ያለው ግንኙነት። የሊፕማን እኩልታ።

የ DEL ምስረታ በድንገት የሚከሰተው የስርአቱ የገጽታ ኃይልን ለመቀነስ ካለው ፍላጎት የተነሳ ነው። በቋሚነት ሁኔታ እና ገጽየቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ህጎች አጠቃላይ እኩልነት ይህንን ይመስላል

(2)

(3), (1)=(3) =>

=>

- 1 ኛ ሊፕማን እኩልታ.

የወለል ቻርጅ ጥግግት ነው።

- ልዩነት አቅም.

- 2 ኛ ሊፕማን እኩልታ.

- አቅም.

የ 1 ኛውን ሊፕማን እኩልታ እና መሠረታዊውን የማስታወቂያ ቀመር እንፈታዋለን፡-

,

, ከዚያም

- Nernst እኩልታ

,
,

- የኤሌክትሮካፒላር ኩርባ (ኢ.ሲ.ሲ.) እኩልነት.

ውስጥ
:
, ግን

Cationic surfactants (CSAS) የ ECC ካቶዲክ ቅርንጫፍ ይቀንሳል.

አኒዮኒክ surfactants (ASS) የኢ.ሲ.ሲ. የአኖዲክ ቅርንጫፍን ይቀንሳሉ.

ion-ያልሆኑ surfactants (NSA) የኤሲሲውን መካከለኛ ክፍል ይቀንሳሉ.

የተበታተኑ ስርዓቶች መረጋጋት. የጋብቻ ግፊት.

የተበታተኑ ስርዓቶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ-

ቴርሞዳይናሚካላዊ ያልተረጋጉ ስርዓቶች ወደ ሜታስታብል ሁኔታ በመሸጋገሩ ምክንያት በእንቅስቃሴ ላይ የተረጋጋ ሊሆኑ ይችላሉ።

ሁለት ዓይነት መረጋጋት አለ:

    የሴዲቴሽን መረጋጋት (የስበት ኃይልን በተመለከተ).

    አጠቃላይ መረጋጋት. (ከመለጠፍ ጋር በተያያዘ)

የደም መርጋትወደ አጠቃላይ መረጋጋት ወደ ማጣት የሚያመራው ቅንጣቶች አንድ ላይ ተጣብቀው የሚቆዩበት ሂደት ነው። የደም መርጋት በሙቀት, በፒኤች, በማነሳሳት, በአልትራሳውንድ ለውጦች ምክንያት ሊከሰት ይችላል.

የደም መርጋትን መለየት;

    ሊቀለበስ የሚችል።

    የማይቀለበስ።

የደም መርጋት ኤሌክትሮላይቶችን በማስተዋወቅ ይቀጥላል.

የደም መርጋት ህጎች;

ፊልም- ይህ በሁለት መገናኛዎች መካከል የሚገኘው የስርዓቱ አካል ነው.

የተከፋፈለ ግፊትየሚጠጉ የወለል ንጣፎች መስተጋብር የተነሳ የፊልም ውፍረት በከፍተኛ ሁኔታ በመቀነሱ ይከሰታል።

«-» - የፊልም ውፍረቱ ሲቀንስ, የተከፋፈለው ግፊት ይጨምራል.

P 0 በጅምላ ደረጃ ውስጥ ያለው ግፊት ነው, እሱም የኢንተርሌይተሩ ቀጣይ ነው.

P 1 በፊልም ውስጥ ያለው ግፊት ነው.

የመረጋጋት ጽንሰ-ሐሳብ. DLFO (Deryagin፣ Landau፣ Fairway፣ Overbeck)።

በዲኤልቪኦ ንድፈ ሐሳብ መሠረት በተዛማጅ ግፊት ውስጥ ሁለት አካላት ተለይተዋል-

    ኤሌክትሮስታቲክፒ ኢ (አዎንታዊ, በኤሌክትሮስታቲክ ማባረር ኃይሎች ምክንያት ነው). የፊልም ውፍረት እየጨመረ ካለው የጊብስ ሃይል መቀነስ ጋር ይዛመዳል።

    ሞለኪውላር PM (አሉታዊ, ማራኪ በሆኑ ኃይሎች ድርጊት ምክንያት). በኬሚካላዊ ወለል ኃይሎች ምክንያት በፊልሙ መጨናነቅ ምክንያት ነው, የኃይሎቹ ራዲየስ ራዲየስ አሥረኛው አንድ nm ከ 400 ኪጄ / ሞል ኃይል ጋር ነው.

ጠቅላላ መስተጋብር ኃይል:

- ስርዓቱ በአጠቃላይ የተረጋጋ ነው

- ያልተረጋጋ ስርዓት

አዎንታዊ አካል.

ጭማሬው ቀጭን ፊልሞችን በሚጨመቅበት ጊዜ እምቅ ኃይልን በመጨመር ነው. ወፍራም ለሆኑ ፊልሞች, ከመጠን በላይ ion ሃይል ይከፈላል እና በጅምላ ስርጭት ውስጥ ካለው የኃይል መስተጋብር ጋር እኩል ነው.

ከሆነ
(- የፊልም ውፍረት; - የ ion ራዲየስ) የፊልሙ መሟጠጥ በትንሹ የገጽታ ሃይል ያላቸው ሞለኪውሎች እና ionዎች መጥፋት እና መቀነስ ያስከትላል። የአጎራባች ቅንጣቶች ቁጥር ይቀንሳል, በዚህ ምክንያት በፊልሙ ውስጥ የሚቀሩ ንጥረ ነገሮች እምቅ ኃይል ይጨምራሉ.

የዲኤልቪኦ ንድፈ ሃሳብ የንጣፎችን መስተጋብር እንደ ሳህኖች መስተጋብር አድርጎ ይቆጥራል።

ቅንጣቶች አይገናኙም።

- የላፕላስ እኩልታ;
,

ደካማ ለተሞሉ ንጣፎች

በጣም ለተሞሉ ወለሎች፡-

ሞለኪውላዊው ክፍል የሁለት አተሞች መስተጋብር ነው፡-

~

የአንድ አቶም ከወለል ጋር መስተጋብር፡-

ሁለት መዝገቦችን እንውሰድ፡-

ሞለኪውላዊውን ክፍል ለማግኘት የቀኝ እና የግራ ሰሌዳዎች አተሞች ሁሉንም የግንኙነት ኃይሎች ማጠቃለል አስፈላጊ ነው።

የት
- የሃሜከር ቋሚ (የተገናኙ አካላትን ባህሪ ግምት ውስጥ ያስገባል).

ያ። በስርዓት ውስጥ ያሉ የንጥሎች መስተጋብር ኃይል እምቅ ኩርባዎችን በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል።

እኔ ቀዳሚ አቅም ዝቅተኛ ነኝ። ይህ የማይቀለበስ የደም መርጋት ዞን ነው, የመሳብ ኃይሎች ያሸንፋሉ.

II - አጠቃላይ የመረጋጋት ዞን, አስጸያፊ ኃይሎች ያሸንፋሉ.

III - ሁለተኛ ደረጃ እምቅ ዝቅተኛ (ወይም የፍሎክሳይድ ዞን). በተበታተነው ክፍል ቅንጣቶች መካከል የኤሌክትሮላይት ንብርብር አለ ፣ እና ቅንጣቶች ተለያይተው ወደ አጠቃላይ የመረጋጋት ዞን ሊተላለፉ ይችላሉ።

ኩርባ 1 - ስርዓቱ በአጠቃላይ የተረጋጋ ነው.

ኩርባ 2 በዞን I የተረጋጋ እንጂ በዞን II የተረጋጋ አይደለም።

ኩርባ 3 - የደም መርጋት በስርዓቱ ውስጥ ተከስቷል.

ጥምዝ 4 - በነጥብ 4 ፣ አጠቃላይ የግንኙነቶች ኃይል U=0 ፣
, ይህ ጽንፍ ነጥብ ፈጣን የደም መርጋት ከመጀመሩ ጋር ይዛመዳል.

ሁለት ጉዳዮች አሉ፡-

1. ወለል በደካማ የተሞላ ነው፡-

U \u003d U E + U M \u003d 0

(1)

2)

(2)



- ይህ ከደም መርጋት ሂደት መጀመሪያ ጋር የሚዛመደው የንብርብሩ ውፍረት ነው።

- ለደካማ የተሞሉ ወለሎች

ከዚያም

2. በጣም ለተሞሉ ወለሎች፡-

(1)

2)

(2)

(3)

,

ካሬ እናድርግ (3)

የደም መርጋት፡-

በልዩ ማስታዎሻ ውስጥ ፣ ionዎች ከመጠን በላይ በሆነ መጠን ሊሟሟሉ በሚችሉበት መንገድ የላይኛው ክፍያውን ሊለውጥ ይችላል። ላይ ላዩን በመሙላት ላይ ነው።

የተለየ adsorption በሚፈጠርበት ጊዜ, ተቃራኒ ምልክቶችን ብቻ ሳይሆን የአንድ ion ion ጭምር ማስተዋወቅ ይቻላል.

ልክ እንደ ወለሉ ተመሳሳይ ምልክት ያላቸው ionዎች ከተጣበቁ, በንጣፉ ንብርብር ውስጥ እምቅ ጠብታ አይኖርም, ነገር ግን እድገቱ.

    ገለልተኛ የደም መርጋት (በደካማ ሁኔታ የተሞሉ ቅንጣቶች ተሳትፎ ጋር የሚከሰተው እና coagulating ኤሌክትሮ ክፍያ ላይ, ነገር ግን ደግሞ ጥቅጥቅ እና የእንቅርት ንብርብሮች ድንበር ላይ ያለውን እምቅ ላይ ብቻ የተመካ ነው).

የ Smoluchowski ፈጣን የደም መርጋት ጽንሰ-ሀሳብ።

በኤሌክትሮላይት ክምችት ላይ የመርጋት መጠን ጥገኛ.

I - የደም መፍሰስ መጠን ዝቅተኛ ነው;

II - የመርጋት መጠን ከኤሌክትሮላይት ክምችት ጋር በተግባራዊ ሁኔታ ተመጣጣኝ ነው.

III - ፈጣን የደም መርጋት አካባቢ ፣ መጠኑ በተግባር ከማተኮር ነፃ ነው።

ዋና ዋና ነጥቦች:

    የመነሻው ሶል ሞኖዳይፐርስ ነው, ተመሳሳይ ቅንጣቶች ክብ ቅርጽ አላቸው.

    ሁሉም ጥቃቅን ግጭቶች ውጤታማ ናቸው.

    ሁለት ዋና ቅንጣቶች ሲጋጩ ሁለተኛ ደረጃ ቅንጣት ይፈጠራል። ሁለተኛ ደረጃ + የመጀመሪያ ደረጃ = ከፍተኛ. የመጀመሪያ ደረጃ, ሁለተኛ ደረጃ, ከፍተኛ - ብዙነት.

ከኬሚካላዊ ኪነቲክስ አንጻር የደም መፍሰስ ሂደት በቀመር ሊገለጽ ይችላል-

መፍትሄው ቀመር ይሆናል-

- ግማሽ የደም መርጋት ጊዜ. ይህ ጊዜ የሶል ቅንጣቶች ቁጥር በ 2 እጥፍ የሚቀንስበት ጊዜ ነው.

,
,

,

ብዜት ሲጨምር፣ ከፍተኛው የ coagulation ጥምዝ ወደ ትላልቅ እሴቶች ይሸጋገራል። .

ጉዳቶች፡-

    የ monodispersity ግምት.

    ስለ ሁሉም ግጭቶች ውጤታማነት ግምት.

ሄንሪ adsorption isotherm እኩልታ

የ adsorption ተለዋዋጭ ምስልን ከግምት ውስጥ የምናስገባ ከሆነ ፣እሴቱ የበለጠ ይሆናል ፣በላይ ላይ የጋዝ ሞለኪውሎች ተፅእኖዎች ብዛት የበለጠ ይሆናል (ማለትም ፣ የበለጠ የጋዝ ግፊት) እና ሞለኪውሉ በላዩ ላይ የሚቆይበት ጊዜ ይረዝማል። ወደ ጋዝ ደረጃ ወደ ሚሸጋገርበት ጊዜ ተፅእኖ የሚፈጥርበት ጊዜ . ስለዚህ, ግን de Boer, የማስታወቂያ እሴት

n አማካይ የሞለኪውሎች ብዛት በአንድ ክፍል ጊዜ ላይ ሲመታ፣ τ በላዩ ላይ ያሉት ሞለኪውሎች አማካይ የመኖሪያ ጊዜ ነው። ይህ ፎርሙላ ምንም አይነት ሞለኪውሎች መኖራቸውም ባይኖርም እያንዳንዱ የሞለኪውል ተጽእኖ በፊቱ ላይ ካለው መዘግየት ጋር አብሮ እንደሚሄድ ያስባል። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ አንድ ሞለኪውል አስቀድሞ የተያዘውን ቦታ ሲመታ ወደ ጋዝ ደረጃ ተመልሶ ሊንጸባረቅ ወይም ሊዘገይ ይችላል፣ ነገር ግን የሚቆይበት ጊዜ የተለየ ይሆናል።

ለእነዚህ ሁኔታዎች የሂሳብ አያያዝ ወደሚከተለው ቀመር አመራ።

ይህ የሄንሪ አድሶርፕሽን isotherm እኩልታ ነው። በጥሩ ሞዴል ውስጥ የማስታወቂያው መጠን ከእንፋሎት ወይም ከጋዝ ግፊት ጋር በቀጥታ የተመጣጠነ ነው ማለት ነው. ይህ ጥገኝነት ይህን ስም የተቀበለው በአካላዊ ኬሚስትሪ ውስጥ ከሚታወቀው የሄንሪ ህግ ጋር በማነፃፀር ነው, በዚህ መሠረት በጠጣር ወይም በፈሳሽ ውስጥ የሚሟሟት የጋዝ መጠን ከግፊቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው. ስለዚህ፣ ተቀባይነት ባገኙት ግምቶች መሰረት፣ የሄንሪ ኢሶተርም ተመሳሳይ በሆኑ ንጣፎች ላይ በትንሽ ሙሌት የተገኘውን የሙከራ መረጃ መግለጽ አለበት። የመጀመሪያው ግምት, ልክ እንደተባለው, በጣም ዝቅተኛ ግፊቶች ላይ adsorption ጥናት ውስጥ ትክክል ነው. ሁለተኛውን በተመለከተ፣ ማድመቅ ሁልጊዜ ማለት ይቻላል የሚለካው ተመሳሳይ ባልሆኑ ንጣፎች ላይ ነው። ይሁን እንጂ በጣም ዝቅተኛ ግፊቶች ላይ ማስተዋወቅ በጣም ዝቅተኛ የሽፋን ደረጃዎች ጋር ይዛመዳል. ይህ ማለት ሁሉም ነገር የተመካው በዝቅተኛ ግፊቶች የተሸፈነው ትንሽ ክፍልፋዩ ሳይሆን ሙሉው ገጽታ ምን ያህል ተመጣጣኝ ያልሆነ ነው. ስለዚህ, በሥነ-ጽሑፍ ውስጥ አንድ ሰው የሁለቱም ዓይነት በቂ ምሳሌዎችን ማግኘት ይችላል. የሄንሪ እኩልታ ቋሚ ኬ (የቀጥታ መስመር ተዳፋት ታንጀንት) በሙቀት መጠን እና በ adsorbate መስተጋብር ኃይል ላይ የተመሠረተ - adsorbent ፣ ከቁጥር (4.4) እንደሚታየው። ዝቅተኛ የሙቀት መጠን እና የበለጠ የ adsorbyrovannыh ሞለኪውሎች መስተጋብር ከ adsorbent ወለል ጋር, የበለጠ K, የ adsorption isotherm ገደላማ ነው.

እርግጥ ነው፣ ቀደም ሲል የተያዙትን ጨምሮ፣ ሞለኪውሎች በማንኛውም የገጽታ ክፍል ላይ ተመሳሳይ ዕድል አላቸው ተብሎ የሚገመተው ግምት በጣም ሻካራ፣ ለትንሽ ሽፋን ብቻ ተስማሚ ነው። ሌላ መላምት ሊደረግ ይችላል፣ እሱም ማስተዋወቅ የሚካሄደው በነጻው ወለል ላይ ብቻ ነው፣ እና ማንኛውም ሞለኪውሎች ቀደም ሲል በተያዙ ቦታዎች ላይ የሚመጡት ሞለኪውሎች ወደ ማስታወቂያ ክስተት አይመራም የሚል ነው። ይህ ግምት የ monolayer adsorption postulate ጋር እኩል ነው, እና ቀደም ብለን እንደገለጽነው, በእውነቱ በኬሚካላዊ ማስተዋወቅ ሁኔታ ውስጥ ይገኛል, ነገር ግን ሁኔታው ​​ለአካላዊ ማስታወቂያ የበለጠ የተወሳሰበ ነው.


በሄንሪ ኢሶተርም እኩልታ አመጣጥ ላይ የተደረገው ሌላው ግምት የላይኛው ተመሳሳይነት ያለው ነው, ማለትም. የሁሉም ክፍሎቹ እኩልነት ሳይለወጥ እንቀጥላለን። እና, በመጨረሻም, ከግምት ውስጥ የሚገቡት በአዲሱ ሞዴል ውስጥ ሦስተኛው ግምት በተዋሃዱ ሞለኪውሎች መካከል መስተጋብር አለመኖሩ ነው, ማለትም. የሞለኪውል ወለል ላይ የሚቆይበት ጊዜ በሚመታበት ቦታ ላይ የተመካ አይደለም ብለን እንገምታለን - በሌላ ሞለኪውል አቅራቢያ ወይም ከሱ በጣም ርቀት ላይ። እነዚህ ሁሉ ግምቶች በ 1918 በሠራው adsorption isotherm ውስጥ በላንግሙር ተደርገዋል።

የ Langmuir adsorption isotherm እኩልታ በተለያዩ መንገዶች ሊገኝ ይችላል። ላንግሙር እራሱ ያገኘው የ adsorption እና የመጥፋት መጠን በገጽታ ሽፋን መጠን ላይ ያለውን ጥገኛ ግምት ውስጥ በማስገባት እና በተመጣጣኝ ሁኔታ ሁለቱም ተመኖች ተመሳሳይ ይሆናሉ ብሎ በማሰብ ነው።

የዚህ እኩልታ ቴርሞዳይናሚክስ የተገኘው በቮልመር ነው፣ እና ስታትስቲካዊው የተገኘው በፎለር ነው።

በዚህ ቅፅ, የ Langmuir እኩልታ በሰፊው ይታወቃል. ሁለት ቋሚዎች ይዟል. ኤምባጭሩ ሞኖላይየር አቅም (ከፍተኛው ማስታወቂያ) ተብሎ የሚጠራ ሲሆን K ደግሞ እንደ ማስታወቂያ ኃይል እና የሙቀት መጠን የሚወሰን ቋሚ ነው።

adsorption isotherm. Freundlich እኩልታ.

የማስተዋወቅ ዋጋ (ፍፁም) ግንወይም ከመጠን በላይ ሰ)በእያንዳንዱ ሁኔታ በሙቀት መጠን ይወሰናል እና ግፊት አር(ከጋዝ ማስታዎቂያ ጋር) ወይም የሙቀት መጠን እና ትኩረት (ከመፍትሄዎች ሲታጠቁ). እንደ ደንቡ ፣ በማስታወቂያ ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ ፣ የማስታወቂያ ሚዛንን ከግምት ውስጥ በማስገባት ፣ ከእነዚህ መለኪያዎች ውስጥ አንዱ በቋሚነት ይቀመጣል። ስለዚህ፣ የ A \u003d f (p) T ወይም G \u003d f (c) T ቅጽ እኩልታ ፣ በቋሚ የሙቀት መጠን ግፊት ወይም ትኩረትን በማስተዋወቅ ፣ adsorption isotherm ይባላል።ማስተዋወቅ (እንደ ትርፍ ሳይሆን እንደ አጠቃላይ ይዘት ከተገለጸ) በሚዛን ግፊት ወይም በማተኮር ሁልጊዜ ይጨምራል።ማድመቅ (adsorption exothermic) ሂደት ስለሆነ፣ የሙቀት መጠኑ ሲጨምር, ዋጋውማስተዋወቅ ይቀንሳል።በለስ ላይ. 26.9 ዋናዎቹን የ adsorption ሚዛናዊ ኩርባዎችን ያሳያል። Adsorption isotherms በሶስት የሙቀት መጠን ( ቲ 1 > ቲ 2 > ቲ 3 )ምስል ጋር ይዛመዳል. 26፡9 አ.

ምስል 26.9. የ adsorption equilibrium ኩርባዎች፡ isotherms (a)፣ isobars (ለ) እና isosteres (c) of adsorption

በቋሚ ሚዛናዊ ግፊት የሙቀት መጠን ከ adsorption እሴት ጋር የሚዛመድ ስሌት አ \u003d ረ (ቲ) ገጽወይም የማያቋርጥ ሚዛናዊ ትኩረት ጂ \u003d ረ (ቲ) ሰ፣ይባላል, በቅደም, adsorption isobars ወይም isopycnes (የበለስ. 26.9-ለ); እዚህ ገጽ 1 > ገጽ 2 > ገጽ 3።እኩልታ ይተይቡ አር= ረ (ቲ) አ, የ adsorption isostere (ምስል 26.9-c), የ ሚዛኑን ግፊት ወደ የሙቀት መጠን በቋሚ የ adsorbed መጠን ያዛምዳል; በዚህ ጉዳይ ላይ ሀ 1 > ሀ 2 > ሀ 3

የማንኛውም የማስታወቂያ ፅንሰ-ሀሳብ ተግባር በተወሰነ የማስታወቂያ ሂደት ሞዴል ላይ በመመርኮዝ የሂሳብ መግለጫውን ማጠናቀር ነው። በሐሳብ ደረጃ, እኩልዮሽ የተለያዩ የሙቀት ላይ ያለውን የጅምላ ዙር ውስጥ adsorbate ያለውን በማጎሪያ ላይ ያለውን ሚዛናዊ adsorption እሴት ጥገኛ መግለጽ አለበት, እና ደግሞ adsorbent ያለውን አሞላል ላይ በመመስረት adsorption ሙቀት ለውጥ መተንበይ አለበት. ብዙውን ጊዜ, የ adsorption isotherm እኩልነት በዚህ ጉዳይ ላይ ይገኛል. በጠንካራዎች ላይ ያለው የ adsorption isotherm ቅርፅ በብዙ መለኪያዎች ላይ የተመሰረተ ነው-የመግነጢሳዊው እና የ adsorbate ባህሪያት, የ adsorbent adsorbate መስተጋብር, የ adsorbate ሞለኪውሎች በጋዝ ውስጥ እና በተቀላቀለበት ሁኔታ እርስ በርስ መስተጋብር. በዝቅተኛ ግፊቶች (ወይም ትኩረቶች) እና በተመጣጣኝ ትናንሽ የገጽታ ሽፋኖች ውስጥ ፣ በ adsorbate ሞለኪውሎች መካከል ያለው መስተጋብር እዚህ ግባ የማይባል እና ጥገኛ ነው ሀ = f(p) ቲወደ ቀላሉ ቅርጽ ተቀንሷል, ይባላል የሄንሪ ህግ:

አ \u003d kp ወይም A \u003d k "c(26.20)

የት እና ወደ"- adsorption Coefficient (ወይም ሄንሪ ኮፊሸን)፣ በጅምላ ደረጃ ውስጥ ያለው የ adsorbent ትኩረት ነው ፣ አርየ adsorbate የእንፋሎት ግፊት ነው. ሄንሪ Coefficient የ adsorption መጠን መለኪያ ነው. ማንኛውም ቲዎሬቲካል isotherm በገደቡ (ለትንሽ መሙላት) ወደ ሄንሪ እኩልነት መሄድ እንዳለበት ማሳየት ይቻላል።

ክልል ውስጥ መካከለኛማጎሪያ, solutes adsorption ያለውን የማጎሪያ ጥገኝነት በሚገባ empirical ተገልጿል Freundlich እኩልታ:

(26.21)

የት X- የተበላሸ ንጥረ ነገር መጠን; መ - adsorbent mass, βi ፒ -ቋሚዎች የእያንዳንዱ የማስታወቂያ ስርዓት ባህሪ፣ ከ 0 ጋር< 1/n< 1 . ፍሬንድሊች እንዳለው እ.ኤ.አ. nምንም እንኳን ይህ መግለጫ ሙሉ በሙሉ ትክክል ባይሆንም በፓዲንግ ላይ የተመካ አይደለም. ይህ ኢምፔሪካል እኩልታ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው ለማስታወቂያ ግምታዊ ስሌቶች ነው። ብዙውን ጊዜ በሎጋሪዝም መልክ ጥቅም ላይ ይውላል-

መስመራዊ ጥገኛ ln ለመገንባት የሚያስችል ግን - ln c እና ሁለቱንም ቋሚ መለኪያዎች β እና በግራፊክ ይወስናሉ n.

የገጽታ ክስተቶች እና ማስተዋወቅ። የማስታወቂያ መስተጋብር ዓይነቶች። ጋዝ adsorption isotherms. ሄንሪ እና ላንግሙር እኩልታ። Polymolecular adsorption, BET ንድፈ.

የገጽታ ክስተቶች እና መላመድ

የገጽታ ጉልበት. ማስተዋወቅ

እስካሁን ድረስ, የሄትሮጂን ሲስተም ባህሪያት እያንዳንዱን ደረጃዎች በአጠቃላይ የሚያሳዩ መለኪያዎች እና የስቴት ተግባራትን በመጠቀም ተገልጸዋል. ይሁን እንጂ, በውስጡ ወለል አጠገብ ያለውን ደረጃ አካባቢ ባህሪያት የድምጽ መጠን ውስጥ ደረጃ ባህሪያት የተለየ: በእርግጥ, በእያንዳንዱ ዙር ላይ ላዩን ላይ የሚገኙት ቅንጣቶች ልዩ ላዩን ዙር obrazuetsja, ንብረቶቹ ከ ንብረቶቹ በእጅጉ ይለያያሉ. የደረጃው ውስጣዊ ክልሎች. በላዩ ላይ የሚገኙት ቅንጣቶች በደረጃው መጠን ውስጥ ከሚገኙት ቅንጣቶች ጋር ሲነፃፀሩ በተለያየ አከባቢ ውስጥ ይገኛሉ, ማለትም. ሁለቱንም ከተመሳሳይ ቅንጣቶች እና ከሌላ ዓይነት ቅንጣቶች ጋር መስተጋብር መፍጠር። የዚህ መዘዝ በክፍል በይነገጽ ላይ የሚገኘው የአንድ ቅንጣት አማካኝ ኢነርጂ gs በክፍል gv መጠን ውስጥ ካለው ተመሳሳይ ቅንጣት አማካኝ ኃይል ይለያል (ከዚህም በላይ የንጥሉ ንጣፍ ኃይል የበለጠ ወይም የበለጠ ሊሆን ይችላል) በድምፅ ውስጥ ካለው የንጥል ኃይል ያነሰ). ስለዚህ, የወለል ንጣፉ በጣም አስፈላጊው ባህርይ ነው የገጽታ ጉልበት G s በገጽታ N ላይ ባሉት የንጥሎች ብዛት ተባዝቶ በከፍታ ላይ በሚገኝ ቅንጣቢ አማካኝ ኃይል እና በክፍል መጠን ውስጥ በሚገኝ ቅንጣት መካከል ያለው ልዩነት ነው።

(26.1)

የአንድ ዙር ወለል ኢነርጂ አጠቃላይ ዋጋ የሚወሰነው በገጹ ላይ ባለው ዋጋ እንደሚሆን ግልጽ ነው። የገጽታ ውጥረትσ የገጽታ ኃይል ወደ መገናኛው አካባቢ ሬሾ ነው; የላይኛው የውጥረት መጠን የሚወሰነው በሁለቱም ደረጃዎች ተፈጥሮ ላይ ብቻ ነው. ልክ እንደ የምዕራፉ ወለል ሃይል፣ የገጽታ ውጥረት አወንታዊ ወይም አሉታዊ ሊሆን ይችላል። ላይኛው ላይ ያሉት ቅንጣቶች ከሌላው ምዕራፍ ቅንጣቶች (እና፣ ስለዚህ፣ g s > g v) ቅንጣቶች ጋር የበለጠ ጠንካራ ግንኙነት ካደረጉ የላይኛው ውጥረቱ አወንታዊ ነው። በትንሹ የነፃ ሃይል መርህ መሰረት ማንኛውም ደረጃ የገጽታ ሃይሉን በድንገት ይቀንሳል። ስለዚህ, በአዎንታዊ የገጽታ ውጥረት (σ> 0) ሁኔታ, ደረጃው የላይኛውን ገጽታ ይቀንሳል. ከሆነ σ< 0, поверхностная энергия фазы будет уменьшаться при увеличении площади поверхности.

የአንድ ደረጃ ወለል ንጣፍ በአጠቃላይ ባህሪያቱ ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ የሚወሰነው ይህንን ደረጃ በሚፈጥሩት አጠቃላይ ቅንጣቶች ወለል ላይ በሚገኙት ቅንጣቶች መጠን ነው ፣ ማለትም ፣ ማለትም። የደረጃ S / V የተወሰነ ወለል ዋጋ (በአንድ ክፍል ውስጥ ወለል)። የደረጃ G ነፃ ሃይል እንደየቅደም ተከተላቸው የገጽታ G s ድምር እና መጠን G v ሃይሎች ከወለል ስፋት እና ከደረጃው መጠን ጋር ተመጣጣኝ ሆኖ ሊወከል ይችላል።

ይህንን አገላለጽ በደረጃው መጠን ስንከፋፍለው፡-

ከሒሳብ (IV.4) የሚከተለው በተመሳሳይ የደረጃ መጠን (ማለትም፣ ቋሚ መጠን) የገጽታ ኃይል ለጠቅላላው የኃይል መጠን የሚያበረክተው አስተዋፅኦ በልዩ የወለል ስፋት መጨመር ወይም በሌላ ውስጥ ይጨምራል። ቃላት፣ የተበታተነ ደረጃ(ክፍልፋይ) ደረጃ. የደረጃው የስርጭት መጠን ትንሽ ከሆነ (የተወሰነው ወለል ኢምንት ነው) ፣ ለጠቅላላው የኃይል መጠን የመሬቱ ኃይል አስተዋፅኦ ብዙውን ጊዜ ችላ ይባላል። የወለል ንጣፍ ለደረጃው እና ለስርዓቱ ባህሪያት ያለው አስተዋፅኦ በማጥናት ጊዜ ግምት ውስጥ ይገባል ስርዓቶችን መበተን- የተለያዩ ስርዓቶች ፣ ከሂደቶቹ አንዱ ቀጣይ ነው ( ስርጭት መካከለኛ) እና ሌላኛው የተበታተነ ነው ( የተበታተነ ደረጃ).

በጋዝ (ማለትም ጠጣር ወይም ፈሳሽ) ደረጃ ላይ ባለው ወሰን ላይ ፣ የገጹ ውጥረቱ ሁል ጊዜ አዎንታዊ ነው ፣ ምክንያቱም የታመቀ ደረጃ ቅንጣቶች ከጋዝ ሞለኪውሎች የበለጠ እርስ በእርስ ስለሚገናኙ። በትንሹ የነፃ ሃይል መርህ መሰረት፣ የተጨመቀው ደረጃ በራሱ የገጽታ ሃይሉን ይቀንሳል። ይህ የደረጃው ወለል ስፋት መቀነስ ውጤት ሊሆን ይችላል (ለዚህም ነው ክብደት-አልባ የሆነ የፈሳሽ ጠብታ የሉል መልክን ይይዛል) ወይም አዲስ ቅንጣቶች በደረጃ በይነገጽ ላይ በሚታዩበት ጊዜ የወለል ውጥረቱ መቀነስ ውጤት ሊሆን ይችላል። - የጋዝ ሞለኪውሎች ወይም የተሟሟ ንጥረ ነገር. በሁለት ደረጃዎች መካከል ባለው ግንኙነት ውስጥ ባለው ንጥረ ነገር ክምችት ላይ ድንገተኛ ለውጥ ሂደት ይባላል ማስተዋወቅ. Adsorbentአንድ ንጥረ ነገር ይባላል ፣ በላዩ ላይ የሌላ ንጥረ ነገር ክምችት ላይ ለውጥ አለ - ማስተዋወቅ.

በመፍትሔ-እንፋሎት በይነገጽ ላይ ማስተዋወቅ

በፈሳሽ መፍትሄዎች ውስጥ, የወለል ንጣፎች σ የሶለሚት ክምችት ተግባር ነው. በለስ ላይ. 4.1 የመፍትሄው ትኩረት (የገጽታ ውጥረት isotherms ተብሎ የሚጠራው) ላይ ላዩን ውጥረት ሦስት በተቻለ ጥገኝነት ያሳያል. ወደ ሟሟ መጨመራቸው የገጽታ ውጥረትን የሚቀንሱ ንጥረ ነገሮች ይባላሉ ላዩን-አክቲቭ(surfactants), ንጥረ ነገሮች, ተጨማሪ ይህም የሚጨምር ወይም የወለል ውጥረት አይለውጥም - ላዩን-የቦዘነ(PIAV)

ሩዝ. 26.1 የገጽታ isotherms 26.2 Adsorption isotherm
የመፍትሄዎች ውጥረት (1, 2) እና ፒአይኤቪ. በመፍትሔ-እንፋሎት በይነገጽ ላይ Surfactant
ፒአይኤቪ (3)

የገጽታ ውጥረት መቀነስ እና በዚህም ምክንያት የወለል ሃይል የሚከሰተው በፈሳሽ-እንፋሎት በይነገጽ ላይ ባለው surfactant adsorption ምክንያት ነው፣ ማለትም። የመፍትሄው የላይኛው ሽፋን ላይ ያለው የሱርፋክታንት ክምችት ከመፍትሔው ጥልቀት የበለጠ ነው.

በመፍትሔ-እንፋሎት በይነገጽ ላይ ያለው የማስታወቂያ መጠን መለኪያ ነው። ከመጠን በላይ ወለል G (ጋማ)፣ በወለል ንጣፍ ውስጥ ካሉ የሶሉቱ ሞሎች ብዛት ጋር እኩል ነው። በሶሉቱ ማስታወቂያ (የላይኛው ላይ ከመጠን በላይ) እና በመፍትሔው ላይ ያለው የውጥረት ለውጥ እና የመፍትሄው ትኩረትን በመጨመር መካከል ያለው የቁጥር ግንኙነት ይወስናል። ጊብስ adsorption isotherm:

የ surfactant adsorption isotherm ሴራ በለስ ላይ ይታያል. 26.2. ከሒሳብ (26.5) ይከተላል የሂደቱ አቅጣጫ - በንጣፉ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር ትኩረትን ወይም በተቃራኒው በጅምላ ፈሳሽ ውስጥ መገኘቱ - በዲቪዲየር dσ / dС ምልክት ይወሰናል. የዚህ ተዋጽኦ አሉታዊ እሴት በንጣፉ ውስጥ ካለው ንጥረ ነገር ክምችት (G> 0) ጋር ይዛመዳል ፣ አወንታዊ እሴቱ በመፍትሔው ብዛት ውስጥ ካለው ትኩረት ጋር ሲነፃፀር በንጣፉ ውስጥ ካለው ዝቅተኛ ክምችት ጋር ይዛመዳል።

እሴቱ g = -dσ/dС ደግሞ የሶሉቱ ወለል እንቅስቃሴ ተብሎም ይጠራል። በአንድ የተወሰነ የ C 1 ክምችት ላይ ያሉ የsurfactants ንጣፍ እንቅስቃሴ በግራፊክ የሚለካው ታንጀንት ወደ ላይኛው የውጥረት ኢሶተርም ነጥብ C = C 1 በመሳል ነው። በዚህ ሁኔታ ፣ የላይኛው እንቅስቃሴ ከታንጀንት ተዳፋት ወደ ማጎሪያው ዘንግ ካለው ታንጀንት ጋር በቁጥር እኩል ነው።

ትኩረትን በሚጨምርበት ጊዜ የሱርፋክተሮች የላይኛው እንቅስቃሴ እየቀነሰ እንደሚሄድ ማወቅ ቀላል ነው። ስለዚህ, አንድ ንጥረ ነገር ላይ ላዩን እንቅስቃሴ አብዛኛውን ጊዜ የመፍትሄው ወሰንየለሺ ትኩረት ላይ ይወሰናል; በዚህ ሁኔታ, እሴቱ, የተሰየመ g o, የሚወሰነው በጨረር እና በሟሟ ተፈጥሮ ላይ ብቻ ነው. የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች የውሃ መፍትሄዎችን ወለል ውጥረትን በመመርመር, Traube እና Duclos ለሆሞሎጅካዊ ተከታታይ surfactants የሚከተለውን መመሪያ አቋቋሙ.

በዝቅተኛ ክምችት ውስጥ በማንኛውም ተመሳሳይነት ያለው ተከታታይ የካርቦን ሰንሰለት በአንድ CH2 ቡድን ማራዘም የገጽታ እንቅስቃሴን በ3-3.5 እጥፍ ይጨምራል።

የሰባ አሲዶች aqueous መፍትሔ ለማግኘት, ላይ ላዩን ውጥረት በማጎሪያ ላይ ያለውን ጥገኝነት empirical ይገለጻል Shishkovsky እኩልታ:

እዚህ b እና K ተጨባጭ ቋሚዎች ናቸው, እና የ b ዋጋ ለጠቅላላው ግብረ-ሰዶማዊ ተከታታዮች ተመሳሳይ ነው, እና የ K ዋጋ ለእያንዳንዱ ተከታታይ አባል በ3-3.5 ጊዜ ይጨምራል.

ሩዝ. 26.3 የገጽታ ሽፋን ላይ የሰርፋክታንት ሞለኪውሎች አቅጣጫን ይገድቡ

የብዙዎቹ የሱርፋክተሮች ሞለኪውሎች አምፊፊሊክ መዋቅር አላቸው, ማለትም. ሁለቱንም የዋልታ ቡድን እና የዋልታ ያልሆነ ሃይድሮካርቦን ራዲካል ይይዛል። ሞለኪውሎቹ በፖላር ቡድን ወደ ዋልታ ደረጃ (የዋልታ ፈሳሽ) እና የፖላር ያልሆነ ቡድን ወደ ዋልታ ደረጃ (ጋዝ ወይም ኖፖላር ፈሳሽ) በሚያመሩበት ሁኔታ ላይ ላዩን ወለል ውስጥ ያሉ ሞለኪውሎች ያሉበት ቦታ በሃይል በጣም ምቹ ነው። የመፍትሄው ዝቅተኛ ትኩረት ላይ, አማቂ እንቅስቃሴ surfactant ሞለኪውሎች አቅጣጫ ይረብሸዋል; በማጎሪያው መጨመር ፣ የ adsorption ንብርብር ይሞላል እና በይነገጽ ላይ “በአቀባዊ” ተኮር የሱርፋክታንት ሞለኪውሎች ንብርብር ይመሰረታል (ምስል 26.3)። እንዲህ monomolecular ንብርብር ምስረታ surfactant መፍትሄ እና adsorption G ከፍተኛው ዋጋ ያለውን ዝቅተኛ ዋጋ ጋር ይዛመዳል (የበለስ. 26.1-26.2); በመፍትሔው ውስጥ ባለው የsurfactant ክምችት ላይ ተጨማሪ ጭማሪ ፣ የገጽታ ውጥረት እና ማስተዋወቅ አይለወጥም።

በጠንካራ-ጋዝ በይነገጽ ላይ ማስተዋወቅ

በጠንካራ ንጥረ ነገሮች ላይ በሚታዩ ጋዞች ውስጥ ፣ adsorbate እና adsorbent ሞለኪውሎች መካከል ያለውን መስተጋብር መግለጫ adsorption ተፈጥሮ የሚወስን ያላቸውን መስተጋብር ተፈጥሮ የተለየ ሊሆን ይችላል ጀምሮ, በጣም ውስብስብ ችግር ነው. ስለዚህ ፣ ችግሩ ብዙውን ጊዜ ሁለት ጽንፍ ጉዳዮችን ከግምት ውስጥ በማስገባት ቀለል ይላል ፣ adsorption በአካላዊ ወይም በኬሚካዊ ኃይሎች - በቅደም ተከተል ፣ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ማስተዋወቅ።

አካላዊ adsorptionበቫን ደር ዋልስ መስተጋብር ምክንያት ይነሳል. እሱ በተለዋዋጭነት እና የሙቀት መጨመር ጋር የ adsorption መቀነስ ፣ ማለትም። ከመጠን በላይ መጨመር, እና የአካላዊ ማመቻቸት የሙቀት ተጽእኖ ብዙውን ጊዜ ከአድሶርባይት (10 - 80 ኪጄ / ሞል) ፈሳሽ ሙቀት ጋር ይቀራረባል. ለምሳሌ, በከሰል ድንጋይ ላይ የማይነቃቁ ጋዞችን ማስተዋወቅ ነው.

የኬሚካል ማስተዋወቅ(ኬሚሶርፕሽን) የሚከናወነው በኬሚካላዊ መስተጋብር በ adsorbent እና adsorbate ሞለኪውሎች ነው. ኬሚስትሪ ብዙውን ጊዜ የማይመለስ ነው; የኬሚካል adsorption, አካላዊ adsorption በተቃራኒ, አካባቢያዊ ነው; የ adsorbate ሞለኪውሎች በ adsorbent ገጽ ላይ መንቀሳቀስ አይችሉም። ኬሚሶርፕሽን ከ40-120 ኪ.ጂ. / ሞል የማግበር ሃይል የሚፈልግ ኬሚካላዊ ሂደት ስለሆነ የሙቀት መጠን መጨመር ለተፈጠረው ክስተት አስተዋጽኦ ያደርጋል። የኬሚካል ማስታወቂያ ምሳሌ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ኦክስጅንን በተንግስተን ወይም በብር ላይ ማስተዋወቅ ነው።

የአካላዊ እና ኬሚካላዊ ማስተዋወቅ ክስተቶች በጣም አልፎ አልፎ በሚታዩ ሁኔታዎች ውስጥ በግልጽ እንደሚለዩ አጽንኦት ሊሰጠው ይገባል. መካከለኛ አማራጮች በአብዛኛው ይከናወናሉ, አብዛኛው የ adsorbed ንጥረ ነገር በአንፃራዊነት በደካማነት ሲተሳሰር እና ትንሽ ክፍል ብቻ በጥብቅ ሲያያዝ. ለምሳሌ በብረት ላይ ኦክሲጅን ወይም በኒኬል ላይ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሃይድሮጅን በአካላዊ ማስታወቂያ ህግ መሰረት ይጣበቃሉ, ነገር ግን የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ, የኬሚካል ማስተዋወቅ መከሰት ይጀምራል. የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ ከተወሰነ የሙቀት መጠን የኬሚካል ማስታወቂያ መጨመር በአካላዊ ማስታወቂያ ውስጥ ያለውን ጠብታ መደራረብ ይጀምራል, ስለዚህ በዚህ ጉዳይ ላይ የ adsorption የሙቀት ጥገኛነት በግልጽ የተቀመጠ ዝቅተኛ (ምስል 26.4) አለው.

ሩዝ. 26.4 በኒኬል የተጨመረው የሃይድሮጂን መጠን በሙቀት ላይ ጥገኛ ነው።

በቋሚ የሙቀት መጠን ውስጥ, adsorbed ንጥረ መጠን ብቻ adsorbate ያለውን ሚዛናዊ ግፊት ወይም ትኩረት ላይ ይወሰናል; ከእነዚህ መጠኖች ጋር የሚዛመደው ቀመር adsorption isotherm ይባላል።

የ adsorption ጽንሰ-ሐሳቦች

በተለያዩ የክፍል መገናኛዎች ላይ ያሉትን ሁሉንም የማስታወቂያ ዓይነቶች በበቂ ሁኔታ የሚገልጽ አንድ ወጥ ንድፈ ሐሳብ የለም፤ ስለዚህ፣ በጠጣር-ጋዝ ወይም በጠጣር-መፍትሔ በይነገጽ ላይ የግለሰብን የማስተዋወቅ ዓይነቶችን የሚገልጹ አንዳንድ በጣም የተለመዱ የማስተዋወቂያ ንድፈ ሐሳቦችን እንመልከት።

የ Langmuir የሞኖሞሎኩላር ማስታዎሻ ጽንሰ-ሀሳብ

በአሜሪካዊው ኬሚስት I. Langmuir የተዘጋጀው የሞኖሞሊኩላር አድሶርፕሽን ፅንሰ-ሀሳብ በሚከተሉት ድንጋጌዎች ላይ የተመሰረተ ነው።

1) ማስተዋወቅ ነው። የተተረጎመእና በኬሚካላዊ ቅርበት ባላቸው ኃይሎች የተከሰተ ነው.

2) Adsorption የሚከሰተው በጠቅላላው የፕላስተር ሽፋን ላይ ሳይሆን በ ላይ ነው ንቁ ማዕከሎች, በ adsorbent ገጽ ላይ ፐሮጀክቶች ወይም የመንፈስ ጭንቀት ናቸው, ይህም የሚባሉት በመኖራቸው ይታወቃል. ነጻ ቫለንሲዎች. ንቁ ማዕከሎች እንደ ገለልተኛ ይቆጠራሉ (ማለትም አንድ ንቁ ማእከል የሌሎችን የማስታወቂያ አቅም አይጎዳውም) እና ተመሳሳይ።

3) እያንዳንዱ ንቁ ማእከል መስተጋብር መፍጠር የሚችለው ከአንድ adsorbate ሞለኪውል ጋር; በውጤቱም, አንድ ንብርብር ብቻ የተጣበቁ ሞለኪውሎች በላዩ ላይ ሊፈጠሩ ይችላሉ.

4) የ adsorption ሂደት ነው የሚቀለበስ እና ሚዛናዊ- የተዳከመው ሞለኪውል በንቃት ማእከል ለተወሰነ ጊዜ ተጠብቆ ይቆያል ፣ ከዚያ በኋላ ይሟሟል። ስለዚህ, ከተወሰነ ጊዜ በኋላ, በ adsorption እና desorption ሂደቶች መካከል ተለዋዋጭ ሚዛን ይመሰረታል.

ሩዝ. 26.5 Monomolecular adsorption isotherm

በተመጣጣኝ ሁኔታ, የ adsorption መጠን ከመጥፋት መጠን ጋር እኩል ነው. የመጥፋት መጠን በቀጥታ ከተያዙት ንቁ ማዕከሎች (x) መጠን ጋር የተመጣጠነ ነው ፣ እና የማስተዋወቅ ፍጥነቱ በቀጥታ ከ adsorbate ማጎሪያ ምርት እና የነፃ ንቁ ማዕከሎች ክፍልፋይ (1 - x) ጋር ተመጣጣኝ ነው።

(26.9)

ከዚህ x እናገኛለን፡-

የቀኙን ስሌት (26.10) አሃዛዊ እና አካፋይ በ k A ከፋፍለን እናገኛለን፡-

(26.11)

ከፍተኛው የ adsorption T o ዋጋ የሚገኘው ሁሉም ንቁ ማዕከሎች በ adsorbate ሞለኪውሎች የተያዙ ናቸው, ማለትም. x = 1. ስለዚህም የሚከተለው ነው x = r / r o. ይህንን ወደ ቀመር (26.11) በመተካት፡-

ቀመር (26.13) ነው። monomolecular adsorption isotherm, እሱም የ adsorption G ዋጋን ከ adsorbate ሐ ማጎሪያ ጋር ያዛምዳል. እዚህ ለ ለተወሰነ የ adsorbent-adsorbate ጥንድ (የማድረቂያ እና የ adsorption መጠን ቋሚዎች ጥምርታ) የተወሰነ ቋሚ እሴት ነው, በቁጥር ከ adsorbate ትኩረት ጋር እኩል ነው, በዚህ ጊዜ ግማሽ ያህሉ. ንቁ ማዕከሎች ተይዘዋል. መርሐግብር Langmuir adsorption isothermsበለስ ላይ ይታያል. 26.5. ቋሚ ለ በነጥብ C = 0 ላይ ታንጀንት ወደ adsorption isotherm በመሳል በግራፊክ ሊወሰን ይችላል.

በእኩል (26.13) ውስጥ የጋዞችን የማስተዋወቅ ሂደትን ሲገልጹ ትኩረቱ በጋዙ ከፊል ግፊት በተመጣጣኝ ዋጋ ሊተካ ይችላል።

የ Langmuir monomolecular adsorption ጽንሰ-ሀሳብ በዝቅተኛ ግፊቶች (ማጎሪያዎች) ላይ ጋዞችን እና የተሟሟትን ንጥረ ነገሮችን የማስተዋወቅ ሂደቶችን ለመግለጽ ተግባራዊ ይሆናል።

የፖላኒ የ polymolecular adsorption ጽንሰ-ሐሳብ

በተግባር ብዙውን ጊዜ (በተለይ በእንፋሎት ማስተዋወቅ ውስጥ) የሚባሉት አሉ. S-ቅርጽ adsorption isotherms (የበለስ. 4.6), ቅርጽ ይህም የተወሰነ ግፊት ዋጋ ጀምሮ, adsorbate ጋር adsorbed ሞለኪውሎች ያለውን መስተጋብር, የሚቻል የሚያመለክት.

ሩዝ. 26.6 Polymolecular adsorption isotherm

እንዲህ ዓይነቱን የ adsorption isotherms ለመግለጽ ኤም.ፖሊኒ ሐሳብ አቅርቧል የ polymolecular adsorption ጽንሰ-ሐሳብበሚከተሉት ዋና መርሆዎች ላይ የተመሠረተ:

1. Adsorption የተከሰተ ብቻ ነው። አካላዊ ኃይሎች.

2. Adsorbent ወለል ተመሳሳይነት ያለው፣ ማለትም እ.ኤ.አ. በእሱ ላይ ምንም ንቁ ማዕከሎች የሉም; የ adsorption ኃይሎች በማስታወቂያው ወለል አጠገብ የማያቋርጥ የኃይል መስክ ይመሰርታሉ።

3. የማስታወቂያ ሃይሎች ከአድሶርባት ሞለኪውል መጠን በሚበልጥ ርቀት ላይ ይሰራሉ። በሌላ አነጋገር, በ adsorbent ላይ ላዩን አንዳንድ አሉ የ adsorption መጠን, በማስታወቂያ ጊዜ በ adsorbate ሞለኪውሎች የተሞላ.

4. የ adsorbate ሞለኪውል በ adsorbent ገጽ ላይ ያለው መስህብ በማስታወቂያው መጠን ውስጥ ባሉ ሌሎች ሞለኪውሎች ላይ የተመካ አይደለም, በዚህም ምክንያት ሊቻል ይችላል. ፖሊሞለኪውላርማስተዋወቅ.

5. የማስታወቂያ ኃይሎች በሙቀት ላይ አይወሰኑእና, በውጤቱም, በሙቀት ለውጥ, የማስታወቂያው መጠን አይለወጥም.

Freundlich እኩልታ

በላንግሙር እና ፖላኒ የተገነቡት የንድፈ ሃሳባዊ ፅንሰ-ሀሳቦች ትክክለኛውን የማስታወቂያ ምስል በትክክል ያመለክታሉ እና ያቃልላሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ, የ adsorbent ላይ ላዩን inhomogeneous ነው, adsorbed ቅንጣቶች መካከል መስተጋብር አለ, ንቁ ማዕከላት አንዳቸው ከሌላው ሙሉ በሙሉ ነጻ አይደሉም, ወዘተ. ይህ ሁሉ የ isotherm equation ቅርፅን ያወሳስበዋል. G. Freindlich በቋሚ የሙቀት መጠን ውስጥ adsorbent (የሚባሉት ልዩ adsorption x / ሜትር) በአንድ ዩኒት የጅምላ adsorbent መካከል adsorbed ጋዝ ወይም solute መካከል ፍልፈል ብዛት (በጋዝ ለ) ወይም ሚዛናዊ ማጎሪያ ጋር ተመጣጣኝ መሆኑን አሳይቷል. ከመፍትሔ ለተሸፈኑ ንጥረ ነገሮች) ወደ አንድ የተወሰነ ኃይል የሚነሳው ማስታወቂያ ሁል ጊዜ ከአንድ ያነሰ ነው ።

በጠንካራ-መፍትሄ በይነገጽ ላይ ማስተዋወቅ

ሞለኪውላዊ ማስተዋወቅ ከመፍትሄዎች

የመፍትሔው ከ የሚሟሟ ንጥረ Adsorption isotherms ጋዞች ለ adsorption isotherms ጋር ተመሳሳይ ናቸው; ለሟሟ መፍትሄዎች, እነዚህ isotherms በ Freundlich ወይም Langmuir እኩልታዎች በደንብ ይገለፃሉ, በመፍትሔው ውስጥ ያለው የሶሉቱ ተመጣጣኝ መጠን በእነርሱ ውስጥ ከተተካ. ይሁን እንጂ የመፍትሄዎች ማስታወቂያ ከጋዝ ጋር ሲወዳደር በጣም የተወሳሰበ ክስተት ነው, ምክንያቱም የሟሟ ንጥረ ነገር ማመቻቸት ብዙውን ጊዜ በአንድ ጊዜ የሚፈጠረውን ፈሳሽ ከመጨመር ጋር ነው.

ሩዝ. 26.8 በ adsorbent ወለል ላይ የሰርፋክታንት ሞለኪውሎች አቀማመጥ

በ adsorbate ሞለኪውሎች መዋቅር ላይ የ adsorption ጥገኝነት በጣም የተወሳሰበ ነው, እና ማንኛውንም መደበኛነት ለማምጣት አስቸጋሪ ነው. የበርካታ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች የዋልታ (ሃይድሮፊሊክ) እና የዋልታ (ሃይድሮፎቢክ) ቡድኖችን ያቀፈ ነው, ማለትም. surfactants ናቸው. በጠንካራ adsorbent ላይ በሚጣበቁበት ጊዜ የሱርፋክታንት ሞለኪውሎች በላዩ ላይ ያተኮሩ ሲሆን ይህም የሞለኪዩሉ የዋልታ ክፍል ወደ ዋልታ ክፍል ፊት ለፊት በሚጋፈጥበት መንገድ እና የፖላር ያልሆነው ክፍል ከፖላር ያልሆነ ደረጃ ጋር ይጋፈጣል። ስለዚህ, አንድ nonpolar adsorbent ላይ aqueous መፍትሄዎች ከ aliphatic carboxylic አሲዶች adsorption ወቅት - ገቢር ካርቦን - የ ሞለኪውሎች adsorbent አቅጣጫ የሃይድሮካርቦን ራዲካል በ ተኮር ናቸው; ከቤንዚን (የዋልታ ያልሆነ ፈሳሽ) በፖላር adsorbent ላይ - ሲሊካ ጄል - የአሲድ ሞለኪውሎች አቅጣጫ ይለወጣል (ምስል 4.8)።

ከኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ማስተዋወቅ

የኤሌክትሮላይቶች የውሃ መፍትሄዎችን ማስተዋወቅ ይከሰታል ፣ እንደ አንድ ደንብ ፣ ተመሳሳይ ዓይነት ionዎች በጠንካራው ረዳት ላይ ካለው መፍትሄ ይጣበቃሉ። ተመራጭ ማስታወቂያ ከመፍትሔ ወይም ከአንዮን ወይም ከኬሽን የሚመረተው በ adsorbent እና ions ተፈጥሮ ነው። ከኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች የ ions adsorption ዘዴ የተለየ ሊሆን ይችላል; የ ions ልውውጥን እና የተለየ ማስታወቂያን ይመድቡ.

የማስታወቂያ ልውውጥበመፍትሔ እና በጠንካራ ደረጃ መካከል ያለው የ ion ልውውጥ ሂደት ነው ፣ በዚህ ጊዜ ጠንካራው ምዕራፍ የተወሰነ ምልክት (cations ወይም anions) ከመፍትሔው ውስጥ ions ወስዶ በምትኩ ተመሳሳይ ተመሳሳይ ምልክት ያላቸውን ሌሎች ionዎች ወደ መፍትሄው ውስጥ የሚያስገባ ነው። የልውውጥ ማስታወቂያ ሁል ጊዜ የተወሰነ ነው፣ ማለትም። ለተጠቀሰው adsorbent የተወሰኑ ionዎች ብቻ መለዋወጥ የሚችሉት; የልውውጥ ማስተዋወቅ ብዙውን ጊዜ የማይመለስ ነው።

የተወሰነ ማስተዋወቅማንኛውም ዓይነት አየኖች መካከል ጠንካራ ዙር ላይ ላዩን adsorption ተመሳሳይ ምልክት ሌሎች አየኖች አቻ ቁጥር ያለውን መፍትሔ ወደ መለቀቅ ማስያዝ አይደለም; ጠንካራው ደረጃ የኤሌክትሪክ ክፍያ ያገኛል. ይህ ወደ ወለሉ አቅራቢያ ፣ በኤሌክትሮስታቲክ መስህብ ኃይሎች እርምጃ ፣ ተቃራኒ ክፍያዎች ያላቸው ተመጣጣኝ ቁጥር ያላቸው ionዎች ይመደባሉ ፣ ማለትም። የኤሌክትሪክ ድብል ሽፋን ይፈጠራል. ላይ ላይ የሚያተኩሩ ክፍያዎች መስተጋብር የስርዓቱን ወለል ኃይል መቀነስ ያስከትላል። ለተለየ የኤሌክትሮላይት ማስተዋወቅ ጉዳይ ፔስኮቭ እና ፋያንስ የሚከተለውን ተጨባጭ ህግ ቀርፀዋል ( Peskov-Faience ደንብ):

በአንድ ክሪስታል ጠጣር ላይ አንድ አዮን በተለይ ከኤሌክትሮላይት መፍትሄ ይጣበቃል፣ እሱም ክሪስታል ጥልፍልፍ ማጠናቀቅ የሚችል ወይም ክሪስታል ከሚፈጥሩት ionዎች በአንዱ በደንብ የማይሟሟ ውህድ ይፈጥራል።

የሄንሪ ህግ በሚከተለው መልኩ ሊቀረጽ ይችላል፡ ስርዓቱ ሲቀልጥ (ግፊት ሲቀንስ) የስርጭት መጠኑ ከሄንሪ ስርጭት ቋሚ ጋር እኩል የሆነ ቋሚ እሴት ይኖረዋል። የማስታወቂያ እሴት Aን በተመለከተ፣ ይህ ህግ በሚከተለው መልኩ ሊፃፍ ይችላል።

እነዚህ እኩልታዎች በዝቅተኛ መጠን ያለው ንጥረ ነገር adsorption isotherms ናቸው። በእነሱ መሠረት የሄንሪ ህግ እንደሚከተለው ሊቀረጽ ይችላል-በዝቅተኛ የጋዝ ግፊቶች ላይ ያለው የማስታወቂያ መጠን (በመፍትሔ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር) ከግፊት (ማጎሪያ) ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው።

ደረጃዎች ውስጥ ያለውን እንቅስቃሴ Coefficients ውስጥ ለውጦች የተገለጸው ሄንሪ ሕግ ከ ልዩነቶች, አብዛኛውን ጊዜ እየጨመረ ትኩረት ጋር isotherms አካሄድ አንድ ለመግለጽ እና ለመተንበይ አይፈቅዱም.

የ adsorbate (ግፊት). ሰፊ የማጎሪያ ክልል የሚገልጽ ቲዎሬቲካል adsorption isotherm ለማግኘት, ይህ adsorption ዘዴ እና የተወሰኑ ሞዴሎች ጽንሰ መጠቀም አስፈላጊ ነው.

አንድነት ጀምሮ ላዩን ንብርብር ውስጥ adsorbate ያለውን እንቅስቃሴ Coefficient የሚያፈነግጡ አንድ ትልቅ ክፍልፋይ adsorbation እና adsorbent ወለል ያለውን adsorption ማዕከላት መካከል quasi-ኬሚካላዊ ምላሽ እንደ adsorption ጽንሰ-ሐሳብ በመጠቀም ሊወሰድ ይችላል. ይህ የላንግሙር አድሶርፕሽን ቲዎሪ ዋና ሀሳብ ነው። ይህ ድንጋጌ በሚከተሉት ግምቶች ተብራርቷል፡-

1) ማስተዋወቅ (ሞለኪውሎች በላዩ ላይ አይንቀሳቀሱም) በተለየ የማስታወቂያ ማዕከሎች ላይ የተተረጎመ ሲሆን እያንዳንዳቸው ከአንድ የ adsorbate ሞለኪውል ጋር ብቻ ይገናኛሉ; በውጤቱም, አንድ ሞኖሞሎክላር ሽፋን ይፈጠራል;

2) የ adsorption ማዕከሎች በሃይል እኩል ናቸው - የአስረካቢው ወለል ተመጣጣኝ ነው;

3) የተጣመሩ ሞለኪውሎች እርስ በርስ አይገናኙም.

ሊፎሊክ የተበታተኑ ስርዓቶች. የ pav ምደባ እና አጠቃላይ ባህሪያት. ቴርሞዳይናሚክስ እና ሚሲሊላይዜሽን ዘዴ. የውሃ እና የሃይድሮካርቦን ሚዲያ ውስጥ surfactant micelles መዋቅር. ሟሟት.

ሁሉም የተበታተኑ ሥርዓቶች, ያላቸውን ምስረታ ዘዴ ላይ በመመስረት, PA Rebinder መካከል ምደባ መሠረት, lyophilic የተከፋፈሉ ናቸው, ይህም አንድ ደረጃዎች መካከል ድንገተኛ መበተን ማግኘት ነው (አንድ heterogeneous ነጻ-የተበታተነ ሥርዓት ድንገተኛ ምስረታ), እና lyophobic. , በተበታተነ እና በሱፐርሰቱሬሽን (የግድ የተለያየ የነፃ ክልል ስርዓት መፈጠር) በመፈጠር ምክንያት.

የአንድ ንጥረ ነገር ትኩረትን በመጨመር በበይነገጹ ላይ ያለው የወለል ውጥረቱ ከቀነሰ እንዲህ ዓይነቱ ንጥረ ነገር ወለል-አክቲቭ ተብሎ ይጠራል። ለእንደዚህ ዓይነቶቹ ንጥረ ነገሮች, የላይኛው እንቅስቃሴ

በ surfactant ሞለኪውሎች ውስጥ የሃይድሮፊሊክ እና የ oleophilic ክፍሎች መኖራቸው የእነሱ መዋቅር ተለይቶ የሚታወቅ ባህሪ ነው። በውሃ መፍትሄዎች ውስጥ የመነጣጠል ችሎታ, surfactants ወደ ionic እና nonionic ይከፈላሉ. በምላሹ, ion surfactants በአኒዮኒክ, cationic እና ampholytic (amphoteric) ይከፈላሉ.

1) አኒዮኒክ surfactants በውሃ ውስጥ ተለያይተው ወለል-አክቲቭ አኒዮን ይፈጥራሉ።

2) ካይቲክ ሰርፋክተሮች በውሃ ውስጥ ተለያይተው የገጽታ-አክቲቭ cation ይፈጥራሉ።

3) አምፖሊቲክ ሰርፋክተሮች ሁለት ተግባራዊ ቡድኖችን ይይዛሉ, አንደኛው አሲዳማ እና ሌሎች መሰረታዊ, እንደ ካርቦክስ እና አሚን ቡድኖች. በመካከለኛው ፒኤች ላይ በመመስረት, ampholytic surfactants አኒዮኒክ ወይም cationic ባህሪያትን ያሳያሉ.

በውሃ ውስጥ ካለው ባህሪ ጋር በተያያዘ ሁሉም የውሃ አካላት በእውነቱ ወደ ሟሟ እና ኮሎይድል የተከፋፈሉ ናቸው።

በመፍትሔው ውስጥ በእውነት የሚሟሟ ተተኳሾች በሞለኪውላር በተበታተነ ሁኔታ ውስጥ የሚገኙት ከተሟሉ የመፍትሔዎቻቸው እና የስርዓቱን ወደ ሁለት ተከታታይ ደረጃዎች እስከ መለያየት ድረስ ነው።

የኮሎይድል ሰርፋክተሮች ዋና መለያ ባህሪ ቴርሞዳይናሚካዊ የተረጋጋ (ሊዮፊሊክ) የተለያዩ የተበታተኑ ስርዓቶችን (አሶሺዬቲቭ ወይም ማይክላር ፣ ኮሎይድ) የመፍጠር ችሎታ ነው። ያላቸውን ጠቃሚ ባህሪያት እና ሰፊ አተገባበር የሚወስኑ colloidal surfactants ዋና ባህርያት, ከፍተኛ ወለል እንቅስቃሴ ያካትታሉ; ድንገተኛ ሚሴል የመፍጠር ችሎታ - ወሳኝ ሚሴል ማጎሪያ (KKM) ተብሎ የሚጠራው ከተወሰነ እሴት በላይ ባለው የላይፊሊክ ኮሎይድ መፍትሄዎች መፈጠር; የማሟሟት ችሎታ - ወደ micelles ውስጥ ያላቸውን "መግቢያ" ምክንያት colloidal surfactants መፍትሄዎች ውስጥ ንጥረ solubility ውስጥ ስለታም ጭማሪ; የተለያዩ የተበታተኑ ስርዓቶችን የማረጋጋት ከፍተኛ ችሎታ.

ከኬ.ኤም.ኤም በላይ ባለው ክምችት ላይ የሱርፋክታንት ሞለኪውሎች ወደ ማይክል (ተያያዥነት) ይሰበሰባሉ እና መፍትሄው ወደ ማይክል (አሶሺያቲቭ) ኮሎይድ ሲስተም ይለወጣል.

አንድ surfactant micel እንደ አምፊፊል ሞለኪውሎች ተባባሪ ሆኖ ተረድቷል, የ lyophilic ቡድኖች ተጓዳኝ የማሟሟት ፊት ለፊት ናቸው, እና lyophobic ቡድኖች እርስ በርስ የተያያዙ, ሚሴል ዋና ይመሰረታል. ሚሴል የሚባሉት የሞለኪውሎች ብዛት የማህበሩ ቁጥር ይባላል።በሚሴል ውስጥ ያሉት የሞለኪውሎች ሞለኪውሎች ክብደቶች ድምር ወይም የሞለኪውሎች ብዛት እና የአቮጋድሮ ቁጥር ውጤት ሚሴላር ክብደት ይባላል። በ micel ውስጥ ያሉ የአምፊፊሊክ ሰርፋክታንት ሞለኪውሎች የተወሰነ አቅጣጫ በሚሴል-አካባቢ ወሰን ላይ ዝቅተኛ የፊት መጋጠሚያ ውጥረትን ይሰጣል።


ከKKM በተወሰነ ደረጃ ከፍ ባለ የውሃ መፍትሄ ውስጥ ያሉ የሱርፋክታንት ክምችት ላይ፣ በሃርትሊ ጽንሰ-ሀሳቦች መሰረት፣ spherical micelles (Hartley micelles) ይፈጠራሉ። የጋርትሊ ሚሴል ውስጠኛ ክፍል እርስ በርስ የተጠላለፉ የሃይድሮካርቦን ራዲካልስ ያካትታል, የዋልታ ሞለኪውሎች surfactant ሞለኪውሎች ወደ aqueous ዙር ተለውጠዋል. የእነዚህ ማይሌሎች ዲያሜትር ከ surfactant ሞለኪውሎች ርዝመት ሁለት እጥፍ ጋር እኩል ነው. በሞለኪውል ውስጥ ያሉት ሞለኪውሎች በጠባብ የማጎሪያ ክልል ውስጥ በፍጥነት ያድጋሉ, እና ተጨማሪ ትኩረትን በመጨመር, በተግባር አይለወጥም, ነገር ግን የ micelles ቁጥር ይጨምራል. ሉላዊ ሚሴሎች ከ20 እስከ 100 ሞለኪውሎች ወይም ከዚያ በላይ ሊይዙ ይችላሉ።

የስርዓተ-ፆታ ትኩረት እየጨመረ ሲሄድ, የ micellar ስርዓት በማህበር ቁጥሮች, መጠኖች እና ቅርጾች የሚለያዩ ተከታታይ ሚዛናዊ ግዛቶችን ያልፋል. የተወሰነ ትኩረት ላይ ሲደረስ, ሉላዊ ሚሴሎች እርስ በርስ መስተጋብር ይጀምራሉ, ይህም ለሥነ-ቅርጻቸው አስተዋጽኦ ያደርጋል. ሚኬልስ የሲሊንደሪክ, የዲስክ ቅርጽ ያለው, ዘንግ-ቅርጽ ያለው, ላሜራ ቅርጽ ያለው ቅርጽ ይይዛል.

ያልሆኑ aqueous ሚዲያ ውስጥ Micellization, ደንብ ሆኖ, surfactants መካከል የዋልታ ቡድኖች መካከል ማራኪ ኃይሎች ድርጊት እና የሃይድሮካርቦን ራዲካል የማሟሟት ሞለኪውሎች ጋር ያለውን መስተጋብር ውጤት ነው. የተገለበጡ ሚሲሊሎች በውስጣቸው እርጥበት የሌላቸው ወይም እርጥበት የሌላቸው የዋልታ ቡድኖችን ይዘዋል፣ በሃይድሮካርቦን ራዲካል የተከበቡ። የማህበሩ ቁጥር (ከ 3 እስከ 40) የውሃ ውስጥ የውሃ መፍትሄዎች በጣም ያነሰ ነው. እንደ አንድ ደንብ, እስከ የተወሰነ ገደብ ድረስ በሃይድሮካርቦን ራዲካል መጨመር ያድጋል.

በ surfactant miceles ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች የመሟሟት ክስተት solubilization ይባላል። በሶልቢሊዛት ሞለኪውሎች ውስጥ በውሃ ውስጥ በሚገኙ መፍትሄዎች ውስጥ የሚካተቱበት መንገድ እንደ ንጥረ ነገሩ ባህሪ ይወሰናል. የዋልታ ያልሆኑ ሃይድሮካርቦኖች፣ ወደ ሚሴልስ ውስጥ ዘልቀው የሚገቡት፣ በማይሴል የሃይድሮካርቦን ማዕከሎች ውስጥ ይገኛሉ። የዋልታ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች (አልኮሆል ፣ አሚኖች ፣ አሲዶች) በ surfactant ሞለኪውሎች መካከል ባለው ማይክል ውስጥ ይካተታሉ ፣ ስለሆነም የዋልታ ቡድኖቻቸው ውሃ ፊት ለፊት ይጋፈጣሉ ፣ እና የሞለኪውሎቹ የሊፕፋይሊክ ክፍሎች ከሱርፋክታንት ሃይድሮካርቦን ራዲካልስ ጋር ትይዩ ናቸው። ሦስተኛው መንገድ ሶሉቢሊዛት ወደ ሚሴልስ የሚያካትት ሲሆን ይህም በተለይ የኖኒዮኒክ ሰርፋክታንትስ ባህሪይ ነው። እንደ ፌኖል ያሉ የሶሉቢሊዛት ሞለኪውሎች ወደ ሚሴልስ ውስጥ ዘልቀው አይገቡም ነገር ግን በዘፈቀደ በታጠፈ የ polyoxyethylene ሰንሰለቶች መካከል የሚገኙት በላያቸው ላይ ተስተካክለዋል።

ሶሉቢላይዜሽን ድንገተኛ እና ሊቀለበስ የሚችል ሂደት ነው; የተሰጠው የሰርፍ ክምችት እና የሙቀት መጠን ከ solubilizate ጋር በደንብ ከተገለጸው የመፍትሄው ሙሌት ጋር ይዛመዳል። በመሟሟት ምክንያት የተረጋጋ የተበታተኑ ስርዓቶች በድንገት ከተፈጠሩት አልትራማይክሮሄትሮጅኔስ ኢሚልሶች ጋር ተመሳሳይ ናቸው።

የ 4 g የውሃ ጭጋግ ወለል እና አጠቃላይ (ውስጣዊ) ሃይል ይወስኑ ፣ እሱም የ 5 10 ስርጭት ያላቸው ቅንጣቶች አሉት 7 ኤም -1 , = 20º, σ = 72 mJ / m 2 ; σ/ ዲ.ቲ= - 0.16 mJ/(ሜ 2 · ቶ); ρ = 1000 ኪ.ግ / ሜትር 3 .

የፈተና ትኬት ቁጥር 10

የ polymolecular BET adsorption ጽንሰ-ሀሳብ-የመጀመሪያ ቦታዎች ፣ የኢሶተርም እኩልታ አመጣጥ እና ትንታኔ። የ BET እኩልታ መስመራዊ ቅጽ። የ adsorbents, catalysts እና ሌሎች የተቦረቦሩ አካላት የተወሰነ ገጽ መወሰን.

የ Langmuir እኩልታ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችለው የአንድን ንጥረ ነገር ማስተዋወቅ የአንድ ሞኖሞሎክላር ንብርብር ከመፍጠር ጋር ተያይዞ በሚመጣበት ሁኔታ ላይ ብቻ ነው።

በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ሞኖሞለኪውላር ማስታዎቂያ ንብርብር ከመጠን በላይ ላዩን ኃይል ሙሉ በሙሉ አያካክስም ፣ እና የወለል ንጣፎች ተፅእኖ ወደ ሁለተኛው ፣ ሦስተኛው እና ተከታይ የ adsorption ንብርብሮች ሊራዘም ይችላል ፣ በዚህም ምክንያት የ polymolecular adsorption ያስከትላል።

የ polymolecular adsorption እኩልታ ዘመናዊ ቅፅ - የአጠቃላይ የላንግሙር ንድፈ ሃሳብ መሰረታዊ እኩልታ - በ Brunauer, Emmett እና Teller ቀርቧል.

በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ ፣ የ Langmuir isotherm እኩልታ አመጣጥ መሠረት ሆነው ጥቅም ላይ ለዋሉት ሰዎች ተጨማሪ ግምት ከአንድ ፣ ሁለት ፣ የማስታወቂያ ማዕከሎች “የተከታታይ ውስብስብ” ማስታወቂያ ወለል ላይ የመፍጠር ሀሳብ ነው። ሶስት, ወዘተ የ adsorbate ሞለኪውሎች. ከዚያ የማስተዋወቅ ሂደት እንደ ተከታታይ ኬሚካዊ ምላሾች ሊወከል ይችላል-

የእነዚህ ምላሾች ሚዛናዊ ቋሚዎች እንደቅደም ተከተላቸው እኩል ናቸው።

አመልክት፡

በ adsorbent ላይ ያሉት አጠቃላይ የነቁ ጣቢያዎች ብዛት ወይም የሞኖሌይተር አቅም እኩል ይሆናል።

የተከታታይ ንድፈ ሃሳብን በመጠቀም ከተከታታይ ስሌቶች በኋላ በመጨረሻ የሚከተለውን እናገኛለን፡-

ይህ ግንኙነት የአጠቃላይ የላንግሙር ቲዎሪ መሰረታዊ እኩልታ ሲሆን BET polymolecular adsorption equation ይባላል።

የሙከራ ውጤቶችን በሚሰራበት ጊዜ፣ የ BET እኩልታ አብዛኛውን ጊዜ በመስመራዊ መልክ ጥቅም ላይ ይውላል፡-

ሁለቱንም ቋሚ መለኪያዎች A ∞ እና С በግራፊክ እንዲወስኑ ይፈቅድልዎታል-

የ A ∞ የሙከራ ውሣኔ የአድሶርበንት የተወሰነውን የገጽታ ስፋት ለማስላት ያስችላል (የገጽታ ስፋት በአንድ የአድሶርበንት ብዛት)። .

ማስተዋወቅበመካከላቸው ባለው በይነገጽ ላይ ካለው የደረጃዎች መጠን የአንድ ንጥረ ነገር ትኩረት። Adsorption እንደ ሊታይ ይችላል መምጠጥየ adsorbent ንጥረ ነገር (adsorbate) ገጽ.

Adsorbentየማን ላይ ላዩን adsorption የሚከናወንበትን ንጥረ.

Adsorbtiv -በአድሶርበንት ወለል ላይ ሊጣበጥ የሚችል ጋዝ ወይም ሶላት።

አድሶርባቴ -በ adsorbent ገጽ ላይ የተጣጣመ ንጥረ ነገር. ብዙውን ጊዜ የ "adsorbent" "adsorbate" ጽንሰ-ሐሳቦች ተለይተው ይታወቃሉ

መለየት አካላዊ ማስተዋወቅ ፣የ adsorbate ኬሚካላዊ ለውጥ ሳይደረግ እና የኬሚካል ማስተዋወቅ(ኬሚሶርፕሽን) ፣ ከማስታወቂያው ጋር በኬሚካላዊ መስተጋብር አብሮ።

ማስተዋወቅ ይከሰታልበደረጃው ወሰኖች: ጠንካራ - ፈሳሽ, ጠንካራ - ጋዝ, ፈሳሽ - ጋዝ, ፈሳሽ - ፈሳሽ.

አንድ ንጥረ ነገር በሞለኪውሎች መልክ ሲዋሃድ ይባላል ሞለኪውላርማስተዋወቅ ፣ በ ions መልክ - አዮኒክማስተዋወቅ.

Adsorption የሚቀለበስ ነው, የተገላቢጦሽ ሂደቱ ይባላል መበስበስ.

የ adsorption እና desorption መጠኖች በ ላይ እርስ በርስ እኩል ናቸው የ adsorption ሚዛን, የሚዛመደው ሚዛናዊ ትኩረትመፍትሄ ውስጥ adsorbate ወይም የተመጣጠነ ግፊትበጋዝ ደረጃ.

የማስታወቂያ እሴት(ሀ) የሚመጠው ንጥረ ነገር (X) በአንድ ክፍል የጠጣር ማስታወቂያ (ሜ) ሚዛን መጠን ይገለጻል፡ [ሞል/ኪግ ወይም ኪግ/ኪግ]

Adsorption isotherm- በተመጣጣኝ ትኩረት ወይም በተመጣጣኝ ግፊት ላይ ያለው የማስታወቂያ እሴት ጥገኝነት ስዕላዊ መግለጫ በቋሚ የሙቀት መጠን።

ማስተዋወቅን መለየት monomolecular, በዚህ ጊዜ ማስታወቂያው የ adsorbentውን ወለል በአንድ ሞለኪውል ውፍረት እና በንብርብር ይሸፍናል. ፖሊሞለኪውላር, በዚህ ላይ የ adsorbate ሞለኪውሎች በበርካታ እርከኖች ውስጥ በአድሶርበንት ወለል ላይ ሊገኙ ይችላሉ.

Monomolecular adsorption isothermበስእል 12 ላይ የሚታየው ቅጽ አለው ( Langmuir isotherm)

አንድ ጣቢያ I - መልሶች ትንሽየተመጣጠነ ውህዶች (ግፊቶች), የ adsorbent ወለል ትንሽ ክፍል በ adsorbate ሞለኪውሎች ሲይዝ እና ጥገኝነቱ A - c (p) መስመራዊ ነው;

ክፍል II - መካከለኛከፍተኛ መጠን ያለው የ adsorbent ወለል በ adsorbate ሞለኪውሎች የተያዘባቸው ውህዶች (ግፊቶች)።

ሐ (ገጽ) ክፍል III - በ ከፍተኛየተመጣጠነ ውህዶች (ግፊቶች) ፣ አጠቃላይ የ adsorbent ገጽ በአድሶርባት ሞለኪውሎች ተይዞ ሲደርስ። የማስታወቂያ እሴት (A) ገደብ።

የ monomolecular adsorption በደንብ ኢሶተርም በ Langmuir ቀመር ይገለጻል።:

የት ሐ፣ ኤበተወሰነ adsorbent ላይ በማስታወቂያ ጊዜ ለእያንዳንዱ ግለሰብ ንጥረ ነገር ቋሚዎች;

s, አር- ሚዛናዊ ትኩረት ወይም ሚዛናዊ ግፊት.

በዝቅተኛ ሚዛን ክምችት, እሴቱን ችላ ማለት እንችላለን ወይም አርበዲኖሚነተር ውስጥ. ከዚያ የ Langmuir እኩልታ በመነሻው በኩል ወደሚያልፈው ቀጥተኛ መስመር እኩልነት ይቀየራል።

A = A በሐወይም A \u003d A በገጽ

ከፍተኛ ሚዛናዊ ስብስቦችበዲኖሚነተር ውስጥ ችላ ሊባል ይችላል ውስጥ. ከዚያ የ Langmuir እኩልታ ወደ ቀጥተኛ መስመር ገለልተኛ ወደ እኩልነት ይቀየራል። ወይም አር: አ = አ

ለተግባራዊ ስሌቶችየ Langmuir Equation A እና ቋሚዎችን ማወቅ ያስፈልጋል ውስጥእኩልዮሹን ወደ ቀጥታ መስመር ወደ መጋጠሚያዎች አመጣጥ በማያልፍ ቀጥተኛ መስመር መለወጥ:, የጥገኛውን ግራፍ እንዲገነቡ ያስችልዎታል 1/A - 1/c (ምስል 13).

1/A ክፍል OB እኩል ነው። 1/አ. Coefficient ውስጥከሚለው እውነታ ማግኘት ይቻላል ውስጥየማስታወቂያው መጠን ከገደቡ ግማሽ ከሆነው ትኩረት ጋር እኩል ነው።

በግራፉ ላይ፣ interpolation ከ2/A ጋር የሚዛመድ እና እኩል የሆነውን ክፍል OD ይወስናል 1/ ውስጥከዚያም s = 1/OD.

የላንግሙር እኩልታ የተገኘው ከሞኖሞሎኩላር አድሶርፕሽን ፅንሰ-ሀሳብ ነው ፣ እሱም የሚከተለው አለው መሰረታዊ ድንጋጌዎች፡-

የሞለኪውሎች መገጣጠም የሚከሰተው በማስታወቂያ ማእከሎች ላይ ብቻ ነው (የተዛባ ቁንጮዎች እና ጠባብ ቀዳዳዎች);

እያንዳንዱ የማስታወቂያ ማእከል አንድ የ adsorbate ሞለኪውል ብቻ መያዝ ይችላል;

የማስታወቂያው ሂደት ወደ ኋላ ይመለሳል; የማስታወቂያ ሚዛን ተለዋዋጭ ነው። የተዳቀሉ ሞለኪውሎች በማስታወቂያ ማዕከሎች የሚቆዩት ለተወሰነ ጊዜ ብቻ ነው ፣ ከዚያ በኋላ እነዚህ ሞለኪውሎች ይሟሟሉ እና ተመሳሳይ ቁጥር ያላቸው አዳዲስ ሞለኪውሎች ተጣብቀዋል።

ከ Langmuir እኩልታ በተጨማሪ በተግባር ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል Freundlich እኩልታ፡-

A \u003d KS 1 / n ወይም A \u003d KR 1 / n, K እና 1 / n ተጨባጭ ቋሚዎች ናቸው.

እኩልታው ለመግለፅ የበለጠ ተስማሚ ነው። ማስተዋወቅበላዩ ላይ ባለ ቀዳዳወይም ዱቄትበአካባቢው adsorbents አማካይ ትኩረቶች (ግፊቶች).

የ Freundlich adsorption isotherm አግድም ቀጥተኛ መስመር የለውም እና ማስታወቂያ እየጨመረ ትኩረት (ግፊት) ይጨምራል (ምስል 14).


ሩዝ. አስራ አራት

የ Freundlich እኩልታ ቋሚዎችን ማግኘትሎጋሪዝምን በመጠቀም በመነሻው ውስጥ ወደማያልፍ ቀጥተኛ መስመር እኩልነት ይቀየራል lg A \u003d log K + 1 / n lg C.

በዚህ መሠረት በ Lg C ወይም (P) ላይ የ LG A ጥገኝነት ግራፍ, በሙከራ መረጃ መሰረት የተገነባው, በስእል ውስጥ የሚታየው ቅጽ አለው. 15. ወደ ordinate ዘንግ ኤክስትራፖሌሽን በማድረግ, አንድ ክፍል OB የተገኘው lg K ጋር እኩል ነው. ቀጥተኛ መስመር BN ወደ abscissa ዘንግ ያለውን ዝንባሌ ያለውን ታንጀንት 1/n ነው ( tg =)

ፖሊሞለኪውላር ማስተዋወቅ- ባለ ቀዳዳ ወይም በዱቄት adsorbents (ሲሊካ ጄል, ገቢር ካርቦን, ዱቄት እና መድኃኒትነት ንጥረ ጽላቶች) ላይ adsorption ወቅት ተመልክተዋል. በዚህ ሁኔታ በምስል ላይ እንደሚታየው ጥቅጥቅ ያለ ሞኖሞሊኩላር ሽፋን እስኪፈጠር ድረስ ማስተዋወቅ ይቀጥላል። 16.

ሩዝ. 16.

እንዲህ ዓይነቱ ማስታወቂያ ከሌላው የ isotherm ዓይነት ጋር ይዛመዳል (ምስል 17) ፣ “የሚባሉት” ኤስ - isotherm".

ካፊላሪ ኮንደንስ- ጠንካራ adsorbent ያለውን ቀዳዳዎች ወይም capillaries ውስጥ የእንፋሎት liquefaction ክስተት, በቀላሉ ፈሳሽ ጋዞች ወይም እንፋሎት (ለምሳሌ, ውሃ, ቤንዚን, ወዘተ) polymolekulyarnыy adsorption የተነሳ ውጦ ጊዜ ይታያል. በውስጡ የ polymolecular ንብርብርይወክላል ፈሳሽ ቀጭን ፊልምየጉድጓዱን ውስጣዊ ገጽታ መሸፈን. እንዲህ ዓይነቱ ፈሳሽ በጠባብ ቦታዎች ላይ እርስ በርስ የሚዋሃዱ ንጣፎች ኮንካቭ ሜኒስቺ ይሠራሉ, በዚህ ስር የእንፋሎት ግፊት ይፈጠራል. በዚህም ቀዳዳዎችበጋዝ ሞለኪውሎች (እንፋሎት) እና በፈሳሽ የተሞላበ condensation ወቅት የተፈጠረ.

በሚፈስበት ጊዜ በካፒላሪ ኮንደንስ የተወሳሰበ ማስተዋወቅ ፣ቀዳዳዎችን ከመሙላት ጋር የሚዛመደው isotherm (1) ከአይዞተርም (2) ባዶነታቸው ጋር አይጣጣምም (ምስል 18)። በ isotherm ላይ ፣ ኮንደንስሽን ሃይስቴሪሲስ loop.የ adsorption እና desorption ሂደቶች አይገጣጠሙም.