АДСОРПЦИЯ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
АДСОРПЦИЯ (от лат. ad—к и sorbeo—поглощаю), представляет собой изменение концентрации веществ у поверхностей соприкосновения двух фаз; как явление накопления вещества у самой поверхности (на что и указывает приставка ad) А. существенно отличается от других видов поглощения (абсорпция), сопровождающихся растворением, набуханием, диффузией поглощаемого вещества внутрь поглотителя и пр. Многие пористые поглотители действуют, главным образом, своей высоко развитой поверхностью, и явления поглощения в этих случаях обусловливаются почти полностью истинной А. Поверхностные слои всех тел всегда обладают нек-рым запасом избыточной энергии, к-рую называют «поверхностной энергией». При накоплении в поверхностном слое ряда веществ (сюда относятся, гл. обр., различные органические вещества, спирты, жирные кислоты, нек-рые алкалоиды и т. д.) количество этой поверхностной энергии, определяющее собой величину поверхностного натяжения (см.), уменьшается. Т. к. в природе всегда стремятся произойти те процессы, к-рые ведут к уменьшению количества свободной энергии, то указ. вещества стремятся скопиться в поверхностном слое—они энергично адсорбируются на поверхностях и они поэтому поверхностно-активны. Электролиты же, напр., соли, инак-тивны, они повышают поверхностную энергию и потому адсорбируются отрицательно, т. е. солевой раствор поверхности менее концентрирован, чем вдали от нее. Величина А. измеряется количеством вещества, адсорбированного единицей поверхности. Эта величина сильно зависит от концентрации раствора адсорбируемого вещества, при чем зависимость эта не линейная (при к-рой при повышении концентрации количество адсорбированного вещества возрастало бы пропорционально), а более сложная, при чем из разведенных растворов адсорбируется относительно больше, чем из концентрированных. Приближенное значение для этой зависимости дает формула Freundlich ‘а (уравнение изотермы А.): х—к (а— ж)1/», где х —количество адсорбированного вещества, а — начальная концентрация, (а—х) —количество вещества в растворе после установления ад-сорпционного равновесия, к —некоторая постоянная, п — число, обычно колеблющееся между 2 и 3. С возрастанием t» А. обычно убывает—она обладает отрицательным темп. коэфициентом. Это объясняется тем, что А. сопровождается выделением тепла (теплота А.). Истинная А. является практически обратимой, т. е. при уменьшении концентрации вещества во внешней среде все поглощенное вещество может быть полностью извлечено с поверхности адсорбента. Однако, часто А. осложняется другими процессами, и обратимость нарушается. Кроме А., обусловливаемой понижением поверхностной энергии, большое значение имеет т. н. электрическая А., т. е. А. электрически заряженных частиц (ионов или коллоидных частиц) на поверхности, имеющей заряд противоположного знака. Примером такого рода случаев может служить А. нек-рых красок заряженными адсорбентами; адсорбенты электроположительные адсорбируют только отрицательно заряженные краски, и отрицательные адсорбенты — только положительно заряженные краски. Такого рода явления, несомненно, имеют немаловажное значение при процессах окраски, а также в животном организме, где адсорпция протекает, в первую очередь, на поверхностях биоколлоидов, заряд которых при этом должен играть большую роль. Адсорпция ионов поверхностью заряженных коллоидных частиц вызывает нейтрализацию их заряда и обусловливает, по Фрейндлиху, коагуляцию коллоидных растворов (золей). Накопление вещества вследствие адсорпции распространяется лишь на очень небольшое расстояние от поверхности (одного порядка с размерами молекул), называемое толщиной адсорпционного слоя. Лангмюир (Langmuir) показал, что весьма часто (в случаях гладких поверхностей раздела) толщина такого слоя, заполненного поглощенным веществом, равна диаметру адсорбированной молекулы (мономолекулярные слои). Способность адсорбироваться зависит от свойств адсорбируемых молекул и от природы фаз, образующих поверхность раздела. Лангмюир нашел, что адсорбирующиеся молекулы должны состоять из двух частей: полярной— а (напр., кислород – содержащих групп—ОН, — СООН)и неполярной—6 (напр., углеводородной цепи). Если вещество аЬ растворить в воде, то на границе водного раствора с другой фазой (твердым телом, воздухом, маслом) образуется адсорпционный слой молекул аЪ, т. к. группа Ь, не имеющая сродства к воде, «выталкивается» водными молекулами по направлению ко 2-й фазе, полярная же гр