Cтраница 2
Если принять, что поверхность при адсорбции не претерпевает изменений, то легко вычислить абсолютную энтропию воды в адсорбированном состоянии. Значения изостерических теплот много меньше теплоты конденсации с минимумом в 6 ккал / моль вблизи точки Vm, определенной методом БЭТ; значения энтропии значительно выше, чем для жидкой воды. Высокую энтропию и низкие значения теплот можно было бы объяснить образованием двумерной газообразной пленки, однако более полные данные указывают на то [22], что молекулы воды адсорбируются на изолированных друг от друга участках ( 1 на 1500), причем происходит нечто вроде лоскутной адсорбции. [16]
В табл. 8.18 - 8.23 приведены некоторые величины изостери-ческих теплот адсорбции и показано, как они изменяются с увеличением количества адсорбированного вещества. Для большинства цеолитов изостерические теплоты даны для двух катионных форм при малых, близких к нулевым, и высоких степенях заполнения адсорбатом. Приведенные данные позволяют судить о степени однородности внутренней поверхности по отношению к данному адсорбату. [17]
По экспериментальным данным построены изостеры адсорбции, которые хорошо аппроксимируются прямыми линиями, что в случае идеальной газовой фазы означает практическую независимость изостерических теплот адсорбции от температуры. Из изостер адсорбции были рассчитаны изостерические теплоты водорода и неона, которые, как и следовало ожидать, при самых малых заполнениях совпадают со значениями начальных теплот, вычисленных с помощью констант Генри. [18]
Примером тому может служить адсорбция аргона на шабазите. Как и при адсорбции С02, изостерическая теплота, вначале высокая, быстро падает по мере заполнения объема полостей, проходит через минимум, после чего вновь достигает максимума. [19]
Развернутая форма полимерной цепи улучшает условия взаимодействия полимера с поверхностью, тогда как глобулярная форма макромолекул не позволяет получить достаточно прочные связи между молекулами полимера и поверхностью стеклянных волокон. Полученные данные [142-145] по десорбции и расчеты изостерических теплот сорбции позволяют сделать заключение, что при адсорбции вторичных молекулярных структур на поверхности, с ней связывается только небольшое число из всех молекул, входящих в молекулярный агрегат или пачку, и что большая часть адсорбированных молекул не связана с поверхностью непосредственно. [20]
Если при высоких степенях покрытия поверхности в адсорбированной фазе существует градиент концентрации, то он может уменьшаться вследствие поверхностной диффузии. Энергия активации этого процесса имеет тот же порядок величины, что и изостерические теплоты ад-сорбции. [21]
![]() |
Изотермы адсорбции азота при низких давлениях. [22] |
Принято считать, что термодинамическая трактовка изостерических теплот адсорбции в настоящее время хорошо обоснована. Хилл [146] недавно показал непосредственную связь между изотермической дифференциальной теплотой адсорбции и изостерической теплотой. [23]
Для этого следует построить семейство изостер при разных величинах адсорбции, получить график зависимости изостерической теплоты от величины адсорбции и, проведя графическое интегрирование, определить изотермическую интегральную теплоту адсорбции. [24]
Все энергетические параметры в уравнении ( 27) относятся к равновесию. Следовательно, если энергия активации адсорбции пренебрежимо мала, то энергия активации десорбции равна изостерической теплоте. Однако еще два вопроса требуют дальнейшего рассмотрения. [25]
Таким образом, необходимо определить изостерический температурный коэффициент влажности по всей смоле. С другой стороны, если в уравнение Клапейрона - Клаузиуса подставить непосредственно парциальное давление водяного пара вместо относительной влажности, то получим изостерическую теплоту сорбции из парообразного состояния. [26]
Физическая адсорбция обычно связана с ван-дер-ваальсовыми силами, а химическая адсорбция - с более сильными межатомными взаимодействиями, химическими по природе. Физическая адсорбция и хемосорбция, пожалуй, лучше всего различаются по величинам теплот адсорбции. Поскольку эти теплоты зависят от состава поверхности, то их часто определяют при заданном значении адсорбции и называют изостерическими теплотами. [27]
Значение теплоты адсорбции в микропорах оказывается аномально высоким. Синг и Рамакришна [173] обнаружили, что посредством тщательного выбора адсорбатов и применения а-метода исследования можно различать капиллярную адсорбцию и адсорбцию на высокоэнергетических поверхностных центрах. Показано, что в интервале р / р0 0 01 - 0 2 изостерическая теплота адсорбции азота на силикагеле, не содержащем мезопоры, остается по существу постоянной на уровне 2 0 ккал / моль. Изостерическая теплота qst подсчитывается из изотерм адсорбции по уравнению Клаузиуса - Клайперона. [28]
![]() |
Теплоты адсорбции на природном шабазите. 1 - аргон. 2 - кислород. 3 - азот. 4 - окись углерода. S - двуокись углерода. [29] |
В случае аргона теплота адсорбции почти не изменяется с увеличением последней. Теплота адсорбции азота после высоких начальных значений быстро падает, э затем изменяется мало. При адсорбции двуокиси углерода отмечены: 1) высокая начальная теплота адсорбции, которая характеризует квадру-польное взаимодействие; 2) появление минимума и затем максимума на кривой с ростом величины адсорбции. Увеличение изостерической теплоты с заполнением обычно связано с взаимодействием между адсорбированными молекулами. В данном случае увеличение изостерической теплоты объясняется сильным направленным взаимодействием между четырьмя молекулами С02 в каждой полости цеолита, причем некоторые молекулы ориентируются Т - образпо. Подобные максимумы изостерических теплот наблюдаются при адсорбции на цеолитах и некоторых других веществах. [30]