Cтраница 1
Теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции имеют тот же порядок величины, что и теплоты конденсации газов. Большая часть теорий ван-дер-ваальсовой адсорбции приписывает адсорбируемому веществу сходные с жидкостью свойства; согласно потенциальной теории, адсорбируемое вещество при низких температурах ведет себя, как сильно сжатая жидкость; теория капиллярной конденсации принимает, что молекулярные объемы и поверхностные натяжения адсорбированного вещества такие же, как и у объемной жидкости, а теория полимолекулярной адсорбции допускает, что адсорбированное вещество и жидкость имеют одни и те же характеристики испарения и конденсации. [1]
Теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции имеют тот же порядок величины, что и теплоты конденсации газов. Большая часть теорий ван-дер-ваальсовой адсорбции приписывает адсорбируемому веществу сходные с жидкостью свойства; согласно потенциальной теории, адсорбируемое вещество дри низких температурах ведет себя, как сильно сжатая жидкость; теория капиллярной конденсации принимает, что молекулярные объемы и поверхностные натяжения адсорбированного вещества такие же, как и у объемной жидкости, а теория полимолекулярной адсорбции допускает, что адсорбированное вещество и жидкость имеют одни и те же характеристики испарения и конденсации. [2]
Развитие теории теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции близко следовало за развитием теории ван-дер-ваальсовых сил. [3]
Таким образом, теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции аргона, азота, кислорода и окиси углерода на железе приблизительно равны между собой и лежат вблизи 4 ккал / молъ так же, как и для угля. Однако по отношению к хемосорбции все четыре газа проявляют резкое различие. Аргон не хемосорбируется; кислород, азот и окись углерода хемосорбируются с таким выделением тепла, которое приближается соответственно к теплотам образования окислов, нитридов и карбонила железа. [4]
Таким образом, хотя теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции не могут превосходить определенных верхних пределов и высокие значения теплоты всегда указывают на хемосорбцию, иногда все же природа слабой адсорбции может быть неясной. [5]
Другое интересное сравнение между теплотами ван-дер-ваальсовой адсорбции и хемосорбции позволяют сделать калориметрические измерения Биба и Даудена [22] для тех же четырех газов на окиси хрома. [6]
До сих пор наиболее детально разработанное вычисление теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции было проведено Орром [42] для системы аргон - хлористый калий и аргон - йодистый цезий. Его трактовка отличается от трактовки Ленеля [81] в ряде отношений. Во-первых, он вычислил дисперсионную энергию не по уравнению Лондона ( 64), но по уравнению Кирквуда ( 78), так как Баррер [40] нашел, что последнее лучше совпадает с опытом. [7]
Вторая группа опытных данных связана с изменением теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции: а) с количеством адсорбированного газа и б) с температурой. [8]
До сих пор наиболее детально разработанное вычисление теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции было проведено Орром [42] для системы аргон - хлористый калий и аргон - йодистый цезий. Его трактовка отличается от трактовки Ленеля [ 31J в ряде отношений. Во-первых, он вычислил дисперсионную энергию не по уравнению Лондона ( 64), но по уравнению Кирквуда ( 78), так как Баррер [40] нашел, что последнее лучше совпадает с опытом. [9]
Вторая группа опытных данных связана с изменением теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции: а) с количеством адсорбированного газа и б) с температурой. [10]
Кроме таких пограничных случаев, как адсорбция азота окисью хрома, теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции и хемосорбции обычно легко различимы. Дальнейшие интересные примеры были найдены в случае теплот адсорбции водорода на различных металлических и окисных катализаторах. За исключением измерений Эммета и Гаркнеса, приведенные выше теплоты хемосорбции и ван-дер-ваальсовой адсорбции не были определены на одном и том же адсорбенте. Однако теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции водорода, вероятно, не сильно изменяются для различных образцов меди и железа. [11]
Кроме таких пограничных случаев, как адсорбция азота окисью хрома, теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции и хемосорбции обычно легко различимы. Дальнейшие интересные примеры были найдены в случав теплот адсорбции водорода на различных металлических и окисных катализаторах. За исключением измерений Эммета и Гаркнеса, приведенные выше теплоты хемосорбции и ван-дер-ваальсовой адсорбции не были определены на одном и том же адсорбенте. Однако теплоты ван-дер-ваальсовой адсорбции водорода, вероятно, не сильно изменяются для различных образцов меди и железа. [12]
Как показывают эти результаты, теплоты хемосорб-ции кислорода на угле в двадцать-пятьдесят раз больше теплот ван-дер-ваальсовой адсорбции. Имеются другие системы адсорбент - адсорбируемое вещество, которые проявляют почти столь же большое различие, как и система уголь - кислород. [13]
Как показывают эти результаты, теплоты хемосорбции кислорода на угле в двадцать-пятьдесят раз больше теплот ван-дер-ваальсовой адсорбции. Имеются другие системы адсорбент - адсорбируемое вещество, которые проявляют почти столь же большое различие, как и система уголь - кислород. [14]
Две последние величины только в два-три раза больше теплот ван-дер-ваальсовой адсорбции, поэтому возникает некоторое сомнение в том, действительно ли эти величины представляют теплоты хемосорбции. VII мы видели, что теплоты адсорбции в узких трещинах и капиллярах больше, чем на плоских поверхностях; во впадинах, каналах и пустотах адсорбента они могут достигать величин, которые в несколько раз больше обычных теплот адсорбции. [15]