Теория - лэнгмюр
Cтраница 3
Одной из наиболее распространенных теорий, адсорбции является теория Лэнгмюра, предполагающая, что каждый элементарный участок поверхности адсорбента способен фиксировать только одну молекулу и поэтому при адсорбции образуется мономолекулярный слой адсорбата, экранирующий силовое поле адсорбента. [31]
Кинетические закономерности каталитических процессов, полученные на основании теории Лэнгмюра ( справедливой только для однородных поверхностей), во многих случаях хорошо совпадают с опытными кинетическими данными. Однако реальная поверхность твердых тел, в том числе и катализаторов, неоднородна, активные центры их неодинаковы, и законы адсорбции, предложенные Лэнг-мюром, к ним пе, всегда применимы. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих частиц для этих поверхностей другая. Фрумкпн установили, что для некоторых типов неоднородных поверхностей количество адсорбированного вещества q зависит от логарифма его давления: q a In P, где а - коэффициент пропорциональности. [32]
Сплошные кривые представляют собой изотермы, вычисленные на основании теории Лэнгмюра, пунктирные кривые вычислены на основании теории Поляни ( см. гл. Хотя согласие между экспериментальными данными и уравнением Лэнгмюра оказывается удовлетворительным, однако мы опять сталкиваемся с тем же затруднением, с которым мы встретились при анализе изотерм Лэнгмюра. [33]
Измерения скоростей адсорбции бинарных газовых смесей доставляют дополнительное качественное и полуколичественное подтверждение теории Лэнгмюра. Трайхорн и Виатт [17] исследовали адсорбцию бинарных жидких смесей на угле из паровой фазы. [34]
 |
Пять основных типов экспериментальных изотерм адсорбции газов. [35] |
По своим исходным положениям теория БЭТ близка к теории Поляни, по методу - к теории Лэнгмюра. [36]
 |
Изотерма адсорбции паров бензола на графитированной саже при 20 С.| Изотерма адсорбции ( 7 и десорбции ( 2 паров бензола на активном угле КАД-иодный при 20 С. [37] |
Отсюда следует, что надежность оценки удельной поверхности зависит не только от соблюдения основных допущений теории Лэнгмюра в конкретной системе адсорбент-адсорбируемое вещество, но-в неменьшей степени - и от того, насколько обоснована величина площади ш, экранируемая адсорбированной молекулой на данной границе раздела поверхности адсорбента и объемной фазы. [38]
В предыдущем разделе были упомянуты некоторые опыты, которые не могут быть объяснены на основе теории Лэнгмюра, а именно те, в которых адсорбция одного газа возрастала в присутствии другого газа. Бергтер [19] был первым, заметившим, что уголь, адсорбировавший кислород, был способен адсорбировать азота больше, чем свободный от кислорода уголь. [39]
Отношение ( 80 / 5С) определяет поверхностную активность, которая, в соответствии с теорией Лэнгмюра, повышается с удлинением углеводородной цепи в гомологических рядах. Установлено, что в любом гомологическом ряду при низких концентрациях удлинение углеводородной цепи на одну метиленовую группу обусловливает увеличение поверхностной активности в 3 - 3 5 раза. С практической точки зрения при использовании ПАВ чрезвычайно важно знать зависимость адсорбции и поверхностного натяжения от концентрации. [40]
Следует подчеркнуть, что получение удовлетворительной прямой линии является необходимым, но недостаточным условием для вывода о применимости теории Лэнгмюра в том или ином случае. Эти константы не являются ни произвольными, ни эмпирическими, а представляют собой совершенно определенные физические величины, как это следует из рассмотренных нами выводов уравнения Лэнгмюра. Если значения констант, полученные из прямой линии на графике, оказываются совершенно неправдоподобными, то это дает основание заключить, что теория Лонгмюра, по крайней мере в своем простейшем варианте, даваемом уравнением ( 21), не применима к рассматриваемым экспериментальным данным. Далее следует указать, что величины vm и b являются функциями температуры, причем vm меняется с температурой слабо, а 6 - сильно. На основании точного выражения для 6, даваемого уравнением ( 35), можно вычислить приближенное значение этого параметра при какой-нибудь другой температуре; небольшое изменение vm с температурой также может быть оценено, как мы увидим дальше. [41]
Опыт показал, что при увеличении степени заполнения поверхности теплота адсорбции не остается постоянной, как это следует по теории Лэнгмюра, а уменьшается. [42]
 |
Общая форма изотерм, удовлетворяющих уравнению Лэнгмюра. [43] |
Однако само по себе спрямление экспериментальной изотермы в координатах p / V и р еще недостаточно для суждения о применимости теории Лэнгмюра, так как влияние неоднородности поверхности ( неравноценность адсорбционных центров, непостоянство взаимодействий адсорбат-адсорбент) и влияние взаимодействий адсорбат-адсорбат, компенсируя друг друга, могут привести к чисто формальному описанию опыта уравнением Лэнгмюра. [44]
Для определения удельной поверхности однородных углеродных материалов в случае мономолекулярной адсорбции веществ, слабо взаимодействующих между собой, наиболее разумно применять теорию Лэнгмюра и использовать уравнение изотермы мономолекулярной адсорбции, вытекающее из этой теории. [45]
Страницы: 1 2 3 4