Развитие - молекулярная теория - адсорбция
Cтраница 1
 |
Рассчитанные константы равновесия К для адсорбции бензола и толуола из растворов в к-гексане и н-гептане на различных адсорбентах. [1] |
Развитие молекулярной теории адсорбции даже из разбавленных растворов встречает пока трудности. Поэтому большое значение имеет накопление экспериментальных данных для простейшего случая - адсорбции из бесконечно разбавленных растворов. [2]
Развитие молекулярной теории адсорбции может иметь и большое практическое значение, например при выборе оптимального адсорбента или оптимальных условий ( температуры, давления) для разделения данной сложной смеси адсорбционным методом. [3]
Для развития молекулярной теории адсорбции необходимы экспериментальные значения термодинамических характеристик адсорбции разных молекул на однородных поверхностях различной природы в широком температурном интервале. Особый интерес представляют опытные данные при низких заполнениях поверхности 9, так как они наиболее просто связаны с потенциальными функциями взаимодействия молекул адсорбата с поверхностью и друг с другом и, следовательно, прощэ всего могут быть использованы для сопоставления разных молекулярных теорий с опытом. Вместе с тем температурный интервал и точность имеющихся в литературе опытных адсорбционных данных при низких 6 все еще недостаточны. [4]
Для развития молекулярной теории адсорбции необходимы: экспериментальные значения термодинамических характеристик адсорбции разных молекул на однородных поверхностях различной природы в широком температурном интервале. Особый интерес представляют опытн лз данные при низких заполнениях поверхностно, так как они наиболее просто связаны с потенциальными функциями взаимодействия молэкул адсороага с поверхностью и друг с другом и, следовательно, прощз всего могуг быть использованы для сопоставления разных молекулярных теорий с отлгэм. Вместе с тем температурный интервал и точность имзющяхся в лзгзэагурз опытных адсорбционных данных при низких 0 все ещз недостато i и. Озобзнно низка точность опытных значений энтропия адзороцан и тгсгпззки нет опытных значений теплоемкости адсорбировала л к мэлекут тэ i адзкихЭ, которые необходимы для экспериментально. [5]
Получение из экспериментальных данных по адсорбционному равновесию термодинамических характеристик адсорбции для ряда молекул близкого и разного состава и строения необходимо как для практических применений, так и для развития молекулярной теории адсорбции и межмолекулярных взаимодействий вообще. Во-первых, термодинамические характеристики являются опорными для определения соответствующих величин для экспериментально не изученных веществ, что, в частности, помогает идентифицировать неизвестные вещества в адсорбционной хроматографии. Во-вторых, эти данные нужны для определения атом-атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия и теоретического расчета термодинамических характеристик адсорбции на основании структуры молекулы адсорбата и строения адсорбента ( см. гл. В этой главе рассмотрены полученные из экспериментальных данных термодинамические характеристики адсорбции на графитированной термической саже при малом ( нулевом) заполнении поверхности. Основная литература по экспериментальному исследованию адсорбции на графитированных термических сажах была указана в разд. Поэтому здесь даются ссылки лишь на те работы, в которых были получены, наиболее точные данные, использованные для определения термодинамических характеристик адсорбции при нулевом заполнении поверхности. [6]
Поэтому для развития молекулярной теории адсорбции привлечение новых методов анализа поверхностных соединений и состояния адсорбционных комплексов на поверхности твердых тел, и в особенности спектроскопических методов, совершенно необходимо. [7]
Эта общая задача молекулярной теории адсорбции выдвигает и новые требования к экспериментальным исследованиям. Термодинамические методы исследования адсорбционного равновесия, устанавливающегося в результате взаимодействия с поверхностью больших коллективов молекул, должны дополняться методами, дающими информацию о строении поверхности и о природе локальных взаимодействий с нею молекул разного строения. Среди таких методов особенно важное значение для развития молекулярной теории адсорбции имеют спектральные методы, по самой своей сущности связанные с взаимодействием излучения с веществом и квантованными переходами внутри молекулярных структур и составляющих их атомов и ядер. Вследствие этого спектральные методы чувствительны, по крайней мере в принципе, ко всем изменениям в молекуле, происходящим вследствие межмолекулярных взаимодействий, в частности вследствие взаимодействий молекул с поверхностью твердого тела при адсорбции, особенно при специфической адсорбции. [8]
Решение задачи оптимизации использования молекулярных взаимодействий компонентов смеси путем выбора соответствующей неподвижной фазы ( адсорбента или жидкости, молекулярного сита) может быть найдено лишь на основе теории межмолекулярных взаимодействий в газах и жидкостях и между газами и жидкостями и твердым адсорбентом. Эта теория основывается на результатах изучения геометрии и химической природы молекул газа, молекул жидкости и поверхности твердого тела. Она представляет собою молекулярную теорию, поскольку ее задачей в области хроматографии является объяснение связи с молекулярными параметрами и вычисление термодинамических констант адсорбционного или распределительного равновесия ( например, констант Генри для нулевых проб) г определяющих селективность. Отсюда ясно значение молекулярно-стати-стических расчетов для развития молекулярных теорий адсорбции или растворения и их приложений к хроматографии, поскольку именно статистическая термодинамика указывает правильную количественную связь констант термодинамического равновесия с потенциальными функциями межмолекулярного взаимодействия. Однако по мере усложнения адсорбционной системы использование статистической термодинамики для количественных расчетов удерживаемых объемов встречает затруднения, особенно в случае специфических взаимодействий и неоднородных поверхностей. Вместе с тем увеличение энергии и характеристичности взаимодействия влечет за собой возможность получения новой важной информации о специфическом молекулярном взаимодействии при использовании комплекса спектроскопических методов. Это помогает наполнить даваемые хроматографическими и термодинамическими исследованиями полуэмпирические и феноменологические связи между различными параметрами эвристическим содержанием в смысле возможного приближения к молекулярным основам взаимодействия и селективности. Сюда относится, в частности, использование регулирования специфических взаимодействий, в частности электростатических взаимодействий дипольных и квад-рупольных молекул с поверхностями ионных кристаллов и с поверхностными функциональными группами, использование и регулирование водородной связи и вообще взаимодействий донорно-акцепторного типа и процессов комплексообразования. [9]
Решение задачи оптимизации использования молекулярных взаимодействий компонентов смеси путем выбора соответствующей неподвижной фазы ( адсорбента или жидкости, молекулярного сита) может быть найдено лишь на основе теории межмолекулярпых взаимодействий в газах и жидкостях и между газами и жидкостями и твердым адсорбентом. Эта теория основывается на результатах изучения геометрии и химической природы молекул газа, молекул жидкости и поверхности твердого тела. Она представляет собою молекулярную теорию, поскольку ее задачей в области хроматографии является объяснение связи с молекулярными параметрами и вычисление термодинамических констант адсорбционного или распределительного равновесия ( например, констант Генри для нулевых проб), определяющих селективность. Отсюда ясно значение молекулярно-стати-стических расчетов для развития молекулярных теорий адсорбции или растворения и их приложений к хроматографии, поскольку именно статистическая термодинамика указывает правильную количественную связь констант термодинамического равновесия с потенциальными функциями межмолекулярного взаимодействия. Однако по мере усложнения адсорбционной системы использование статистической термодинамики для количественных расчетов удерживаемых объемов встречает затруднения, особенно в случае специфических взаимодействий и неоднородных поверхностей. Вместе с тем увеличение энергии и характеристичности взаимодействия влечет за собой возможность получения новой важной информации о специфическом молекулярном взаимодействии при использовании комплекса спектроскопических методов. Это помогает наполнить даваемые хроматографическими и термодинамическими исследованиями полуэмпирические и феноменологические связи между различными параметрами эвристическим содержанием в смысле возможного приближения к молекулярным основам взаимодействия и селективности. Сюда относится, в частности, использование регулирования специфических взаимодействий, в частности электростатических взаимодействий диполышх и квад-рупольных молекул с поверхностями ионных кристаллов и с поверх-постными функциональными группами, использование и регулирование водородной связи и вообще взаимодействий донорно-акцепторного типа и процессов комплексообразования. [10]
 |
Изотерма адсорбции носящихся к группам А и В [ 161, аргона при - 195 РС на нитриде 257, 266 ], показывает, что нитрид бора. бора представляет столь же неспеци. [11] |
Часто при адсорбции металлами таких реакционноспособных газов, как водород, кислород, окись углерода и другие, происходит как физическая адсорбция, так и хемосорбция, которая приводит к образованию новых поверхностных соединений. В этом случае адсорбированная молекула или продукты ее превращения локализуются на поверхности с большой энергией связи с поверхностными атомами металла [270], так что значительно более слабыми межмолекулярными взаимодействиями хемосорбированных молекул друг с другом можно пренебречь. Однако в случае благородных газов, особенно таких, как криптон и ксенон, и некоторых других химически инертных молекул, таких, например, как перфторметан, наблюдается только молекулярная ( физическая) адсорбция на поверхности металла. Исследование молекулярной адсорбции на чистой поверхности металла представляет значительный интерес для развития молекулярной теории адсорбции. [12]
Достижения последних лет заставляют обратить внимание на исследование химии поверхности твердых тел и адсорбции как на один из важнейших источников информации о межмолекулярных взаимодействиях вообще. При стремительном развитии этой области невозможно составить исчерпывающие обзоры всех публикаций. Поэтому создание данной серии идет по пути издания монографий по тем именно вопросам химии поверхности и адсорбции, в изучении которых авторы приобрели определенный опыт. Это позволило более критически и целеустремленно обрабатывать опубликованные материалы, получать недостающие данные и группировать их вокруг общего направления - развития молекулярной теории адсорбции. [13]
Страницы: 1