Адсорбент - второе - тип
Cтраница 1
Адсорбенты второго типа - это специфические адсорбенты, на поверхности которых сосредоточены положительные заряды, например гидроксильные группы с протонизированным в различной степени водородом или катионы. Молекулы групп В и D адсорбируются на таких адсорбентах специфически, причем на гидрокси-лированных поверхностях - с образованием водородных связей гидроксильными группами поверхности. При адсорбции на таких адсорбентах всех молекул и особенно молекул групп В и D, имеющих я-связи, квадрупольные или дипольные моменты, в энергию адсорбции вносит вклад энергия электростатического взаимодействия молекул адсорбата с электростатическим полем, создаваемым поверхностными полярными группами или поверхностными катионами. [1]
Свойства адсорбентов второго типа проявляют, например, некоторые грани непористых кристаллов сульфатов щелочноземельных металлов [18, 63], а также цеолиты. Выше было отмечено, что отрицательные заряды остова пористых кристаллов цеолитов ( рис. 1 2) распределены по многочисленным ионам кислорода. Положительные-же заряды сосредоточены в обменных катионах. Электростатическое поле в каналах цеолитов зависит от концентрации тетраэдров [ AlOJ 1 в остове цеолита, от заряда и концентрации обменных катионов, причем главным образом тех катионов, которые расположены у поверхности каналов. [2]
На адсорбентах второго типа в условиях хроматографии молекулы группы А адсорбируются неспецифически, а молекулы группы В и группы D - специфически ( молекулы группы С в этом отношении еще не исследованы), причем доля вклада специфических взаимодействий в общую энергию адсорбции зависит от строения молекулы и поверхности адсорбента. [3]
От этого простейшего случая отличается адсорбция на поверхностях адсорбентов второго типа молекул групп В, С или D, обладающих, в отличие от молекул группы А, звеньями или связями с высокой электронной плотностью на периферии. В этом случае, наряду с вкладом неспецифических дисперсионных взаимодействий всей молекулы со всем адсорбентом, значительный вклад в энергию адсорбции вносит специфическое взаимодействие способных к этому звеньев молекул В, С или D с соответствующими центрами на поверхности. То же характерно для адсорбции молекул группы В и особенно групп С и D на специфических адсорбентах третьего типа. [4]
 |
Сопоставление величин / и А / при хроматографировании на сквалане и на силохромах С-80 ( меланированном и исходном при 100 С. [5] |
Относительная роль специфических взаимодействий ароматических углеводородов с таким сильно специфическим ионным адсорбентом второго типа, как BaSO4, видна из рис. 3.15. Однако благодаря высокой плотности ионных кристаллов роль неспецифических взаимодействий остается очень большой. Вместе с тем относительная роль специфических взаимодействий при адсорбции на молекулярных кристаллах и нанесенных на неорганические адсорбенты-носители монослоях органических веществ, содержащих функциональные группы, может быть весьма высокой, поскольку вклад энергии неспецифического межмолекулярного взаимодействия в этом случае мал. Так, специфическое межмолекулярное взаимодействие разделяемых веществ с нанесенным на поверхность ГТС фталоцианином велико. Из работы [147], однако, видно, что специфичность межмолекулярного взаимодействия с чистым фталоцианином зависит от расположения соответствующей функциональной группы в адсорбирующейся молекуле. Возможность образования водородной связи или комплекса с переносом заряда сильно увеличивает специфичность взаимодействия. [6]
В этом случае взаимодействие остается неспецифическим не только при адсорбции на адсорбентах первого типа с химически насыщенной поверхностью, но и при адсорбции на адсорбентах второго типа с локально сосредоточенными на поверхности положительными зарядами. При этом к основному вкладу неспецифических дисперсионных взаимодействий добавляется вклад ( обычно небольшой) классических поляризационных взаимодействий. [7]
В этом случае взаимодействие остается неспецифическим не только при адсорбции на адсорбентах первого типа ( с насыщенной поверхностью), но и при адсорбции на адсорбентах второго типа ( с сосредоточенными на поверхности положительными зарядами), когда к основному вкладу неспецифических дисперсионных взаимодействий добавляется вклад классических в индукционных взаимодействий. [8]
 |
Быстрое разделение изомеров ксилола на иллите, модифицированном диметилок-тадециламмонием, введенном в носитель хромосорб Р. [9] |
В этом случае способность к специфическому взаимодействию с указанными выше сильно специфическими ионными адсорбентами второго типа очень велика, так что при выборе адсорбента надо снизить Дфспециф. [10]
К третьему типу относятся специфические адсорбенты, несущие на поверхности отрицательные заряды: грани кристаллов, образованные анионами, поверхности таких полимеров, как полиакрилонитрил, сополимеры винилпиридина с дивинилбензолом. ГТС, или специфического адсорбента второго типа) плотные монослои молекул группы В, например полиакрилонитрила, или заменяя функциональные группы на поверхности адсорбента второго типа ( например, группы ОН на поверхности кремнезема) на функциональные группы, входящие в молекулы группы В, такие как CN или СО. [11]
Эта особенность химического строения остова цеолита, в частности строения поверхности больших полостей синтетических фожазитов, определяет природу его взаимодействия с молекулами, имеющими звенья или связи разной электронной структуры. С этой точки зрения цеолиты относятся ко второму типу специфических адсорбентов, согласно предложенной Киселевым ( 1964а, 1965) классификации. Эти молекулы должны проявлять качественно сходное специфическое взаимодействие с локально сосредоточенными на поверхности адсорбентов второго типа положительными зарядами. [12]
Следует заметить, что в одном технологическом растворе или в сточных водах одного производства обычно находятся либо преимущественно низкомолекулярные, либо высокомолекулярные вещества или многомолекулярные ассоциаты. Поэтому, вероятно, было бы целесообразно иметь в распоряжении технологов не один адсорбент с широким распределением пор, а по крайней мере два адсорбента с относительно узким распределением пор - микропористый адсорбент с интервалом х от 0 3 до 1 0 нм и мезо-пористый адсорбент с интервалом л; от 2 до 5 нм. Структура активных антрацитов довольно близка к рациональной пористой структуре адсорбентов первого типа. К сожалению, до настоящего времени адсорбент второго типа для адсорбции из растворов промышленностью не выпускается. [13]
Страницы: 1