Теплота адсорбції - студопедія

Хемосорбція здійснюється за рахунок хімічних сил. Іноді буває важко провести межу між фізичною адсорбцією і хемосорбцией. Зазвичай фізична адсорбція оборотна, її теплота становить 2-8 ккал / моль, теплота хемосорбції досягає 200 ккал / моль. Хемосорбція необоротна. Висока температура знижує фізичну адсорбцію і сприяє хемосорбції. При десорбції хемосорбірованного речовини догляд молекул відбувається за рахунок розриву зв'язків поверхневих сполук, що утворилися при хемосорбції.

Енергія активації хемосорбції зростає з підвищенням ступеня покриття поверхні хемосорбірованним речовиною. Це обумовлено існуванням активних центрів з різними енергіями активації.

Типовий приклад хемосорбції є адсорбція кисню на вугіллі. Поверхня вугілля має атоми вуглецю з вільними валентності, на які адсорбується кисень. При нагріванні з поверхні йдуть оксиди вуглецю.

Для перевірки теорій адсорбційних сил необхідно знати теплоти адсорбції. Виміряти адсорбційні сили безпосередньо не можна, так як немає інструменту для їх визначення всередині тонкого поверхневого шару. Ці сили проявляються через зміну внутрішньої енергії, яке можна визначити експериментально, оскільки теплота адсорбції, і порівняти з обчисленим на основі теоретічесіх уявлень. Адсорбція, як правило, процес екзотермічний, йде зі зменшенням вільної енергії і ентропії: U = F + T, S <0. Q измеряют калориметрически, хотя чувствительность современных установок для таких измерений недостаточна

Існує два способи вираження теплоти адсорбції.

1. Інтегральна теплота адсорбції qінт - це загальна кількість виділився при адсорбції тепла, віднесене до 1 г адсорбенту:

Вимірюється в Дж / кг адсорбенту.

2. Диференціальна теплота адсорбції. Нехай на поверхні адсорбенту адсорбувати n молей адсорбата і виділилося Q калорій тепла. Потім адсорбувати ще dn молей адсорбата з тепловим ефектом dQ. Диференціальної теплотою адсорбції називається тепло, що виділилося при додатковій адсорбції малої кількості адсорбата і перелічене на один його моль.

Одиниця виміру Дж / моль. Диференціальна теплота адсорбції зменшується в ході процесу, так як у міру насичення більш активних центрів молекули адсорбуються на менш активні ділянки.

3. АДСОРБЦІЯ НА КОРДОНІ розчин - ГАЗ

Схожі статті