С. Жайлауов физикалық химия



бет82/127
Дата22.11.2022
өлшемі2,46 Mb.
#159355
1   ...   78   79   80   81   82   83   84   85   ...   127
Байланысты:
Ñ. Æàéëàóîâ ôèçèêàëû? õèìèÿ

171

39-сурет
тепе-теқдік адсорбциясы, ал оған сәйкес концентрацияны шекті не тепе-тецдік концентрациясы дейді.
Фрейндлих теңдеуін логарифмдейік:
п\ёС (172)
Енді осы түзу сызықты өрнектейтін теңдеуді (172) пайдаланып, б-суретте көрсетілгендей К және 1/п константалардың мәнін та-бады.
Қөптеген зерттеулер мен тәжірибелер көрсетіп отырғандай, Фрейндлих теңдеуін пайдаланып есептелген адсорбцияның теория-лық мәні мен концентрацияның (қысымның) өте аз және аса жо-ғары кездегі есептелген практикалық мәні сәйкес келе бермейді, яғни теңдеудегі К. және 1/п констангаларының физикалық мәні болмайды. 1917 жылы Ленгмюр шыны, слюда, монокристалл сияқ-ты аса жылтыр, тегіс беттерге газдың адсорбциялануына арнал-ған адсорбцияның өте қарапайым теңдеуін корытындылап шығар-ды. Қейінірек бұл теңдеуді басқа да беттерге қолдана беруге бола-тыны дәлелденді. Ленгмюр өз теңдеуін қорытындылар кезде ад-сорбциялық қабатты бір молекулалық кабаттан (мономолекула-лық) тұрады деп есептеді, яғни адсорбциялайтын заттық (адсор-бенттің) беткі қабатымен адсорбцияланатын заттың тек бір моле-куладан ғана тұратын қабаты молекулалық ілінісу күшімен бай-ланысты. Сондай-ақ, осы тұстағы қойылған шартқа орай, адсорб-цияланған бір молекулалық және қабат осындағы адсорбциялық күшті өзіне толық дарытып (сіқіріп) алғандықтан, екінші адсорб-циялық қабат түзілмейді.
Ғалым активті орталықтың санын 1-ге тең деп, осы активті ор-талықтың молекулалармен байланыса адсорбцияланған бөлігін х деп алды. Сонда осы беттің байланыспай қалған бөлігі (1—*) болады. Адсорбцияның шамасын Г арқылы белгілейді. Егер алын-ған системада ешбір адсорбция жүрмесе, онда х = 0=>Г=0. Ал егер адсорбция құбылысы өте жақсы жүрсе және ондағы барлық активті орталар адсорбцияланатын молекулалармен толық толты-
172рылса, онда х=1, ал Г = ГМ . Осындай талдаулардан кейін ол х — = Г : Гх екенін, яғни адсорбцияланған активті орталықтың шама-сы (ауданы) адсорбция мен шексіз адсорбция қатынастарына тең екенін анықтады. Мұндағы Г — толық қанықкан кездегі бірлік өлшемдегі беткі қабаттың адсорбциялаған затының шамасы.
Тұрақты температура болғанда қатты денедегі адсорбенттік бетте қозғалмалы тепе-теңдік орнайды және осы кездегі адсорбция жылдамдығы (уа _) десорбция жылдамдығына (v е ) теңеледі. Мұнда барлық гетерогенді процестердегідей, адсорбция жылдам-дығы бос бетке соғылатын молекула санына, яғни газдың көлем-дік концентрациясы (С) мен бос бет үлесіне (1—х) пропорцио-налды:
уа = КаС(1-х) (173)
мұндағы Қаадсорбция жылдамдығының константасы.
Ал десорбция процесініқ жылдамдығы тек активті беттерде ад-сорбцияланған молекулалармен жабылған беттің дәрежёсіне ғана тәуелді, газ концентрациясына байланысты емес:
мұндағы Қе — десорбция жылдамдығынын, константасы.
(174) теңдеуден адсорбциядағы беттің жабылу дәрежесі арт-қан сайын, адсорбент бетінен бөлініп кеткен молекула саны да артатыны аңғарылады. Адсорбция жылдамдығынық константасы мен десорбция жылдамдығының константалары әр түрлі өлшемде: Ка=С~1Ке = кмоль-м~3—1. Адсорбциялық тепе-теңдік орнағанда, адсорбция жылдамдығы десорбция жылдамдығына тең болады: ъа = у. Ендеше
КаС(1-х)=Кех
(175)
Бұл теңдеуден:
х^КаСІ(Ке + КаС) (176)
Егер осы теңдеудің сол жақ бөлігінің алымын да бөлімін де Ка -ға бөлсе:
, оны В әрпімен белгілеп, х-ті Г/Г& -мен ал-
(178)
(179)
Мұндағы мастырса:
бұдан
Бұл теңдеуді Ленгмюрдіц адсорбция изотермалық теңдеуі дейді.
Ол — асимптоты Г=Гоо болатын гипербола теңдеуі (40-сурет).
Енді осы теңдеуді талдап көрелік. Егер концентрация шексіз-
дікке ұмтылса, онда Г=Гоо . Егер концентрация мәні Б-дан әлде-


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   78   79   80   81   82   83   84   85   ...   127




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет