Cтраница 1
Адсорбция сильных электролитов отличается рядом особенностей. Сильные электролиты в водных растворах, даже не очень разбавленных, полностью диссоциированы. Поэтому вопрос об адсорбции сильных электролитов в конечном счете сводится к выяснению особенностей адсорбции ионов. [1]
Адсорбция сильных электролитов прежде всего зависит от природы и структуры сорбента. На гомополярных адсорбентах сильные электролиты, как правило, не адсорбируются или адсорбируются очень слабо. Они хорошо адсорбируются на поверхности твердых веществ, состоящих из полярных молекул или ионов, и адсорбция приобретает особый характер, не укладывающийся в общее правило для недиссоциированных или слабо диссоциированных веществ. [2]
Адсорбция сильных электролитов из растворов имеет свои особенности. Обычно в этих случаях адсорбируется преимущественно один какой-либо ион - катион или анион. На место адсорбируемых ионов в раствор переходит из адсорбента эквивалентное количество ионов того же знака. Такой вид адсорбции называют ионно-обменной, или полярной, адсорбцией. [3]
При адсорбции сильных электролитов из раствора на поверхности полярных адсорбентов адсорбция редко носит молекулярный характер, когда анион и катион адсорбируются в эквивалентных количествах. Обычно, в зависимости от природы адсорбента или адсорбируемых ионов, адсорбируются преимущественно анионы или катионы. На границе раздела раствор - полярная твердая фаза возникает двойной электрический слой, как результат преимущественной адсорбции одного из ионов или диссоциации полярных групп. Ионы внешней обкладки этого слоя, сравнительно слабо связанные с твердой фазой силами электростатического взаимодействия, могут обмениваться о одноименными ионами из раствора в эквивалентных количествах. [4]
При адсорбции сильных электролитов на угле наблюдается или эквивалентная адсорбция обоих ионов, или избирательная адсорбция одного из ионов, причем происходит гидролиз и поверхность адсорбента заряжается. [5]
Интересно отметить, что образование поверхностных химических соединений наблюдается не только при адсорбции сильных электролитов на полярных минеральных адсорбентах, но и при ионной адсорбции на угле. Согласно Шилову, активированный уголь в отдельных местах покрыт окислами и, хотя при молекулярной адсорбции ведет себя как неполярный адсорбент, в растворах сильных электролитов оказывается спбсоб-ным к поверхностным химическим реакциям. [6]
Интересно отметить, что образование поверхностных химических соединений наблюдается не только при адсорбции сильных электролитов на полярных минеральных адсорбентах, но и при ионной адсорбции на угле. Согласно Шилову, активированный уголь в отдельных местах покрыт окислами и хотя при молекулярной адсорбции ведет себя как неполярный адсорбент, в растворах сильных электролитов оказывается способным к поверхностным химическим реакциям. [7]
В Киевском государственном университете К. П. Волковым и Д. Н. Стражеско в 30 - х годах были начаты исследования адсорбции сильных электролитов углем из неводных растворов. В 50 - 60 - е годы в Институте физической химии АН Украинской ССР под руководством Д. Н. Стражеско ( В. А. Луненок, Б. Э. Тартаковская, Л. Л. Чер-вяцова, И. А. Тарковская, Г. Ф. Янковская, Е. С. Мацкевич, Л. Г. Иванова и др.) систематически изучаются закономерности сорбции ионов наиболее важными пористыми адсорбентами - активированными углями и силикагелями. [8]
Растворенное вещество адсорбируется в виде молекул, поэтому этот процесс называют молекулярной адсорбцией. Адсорбция сильных электролитов сопровождается рядом новых явлений, связанных с зарядами свободных ионов. Наряду с эквивалентной адсорбцией обоих ионов наблюдаются специфические различия в адсорбируемости ионов. Одним из проявлений этой специфичности является обменная адсорбция. [9]
Из растворов могут адсорбироваться не только нейтральные молекулы, но и ионы. Адсорбцию сильных электролитов из водных растворов на твердых адсорбентах называют адсорбцией ионов, или ионной адсорбцией. [10]
При распределении имеет значение сетчатость ( поперечная связанность) матрицы ионообменника: большие молекулы не могут проникнуть через узкие поры и поэтому не поглощаются сильносшитыми ионообменниками или сорбция их очень мала. Закономерности адсорбции сильных электролитов иные, так как при этом действуют электростатические силы, которые не играют роли при адсорбции слабых электролитов и неэлектролитов. [11]
Обращаясь к адсорбции электролитов на твердых гетерополяр-ных адсорбентах, необходимо отметить, что она лишь в немногих случаях имеет молекулярный характер, когда и катион и анион электролита адсорбируются в одинаковой мере; при этом она мало отличается от рассмотренного случая адсорбции неэлектролитов и. Типичными чертами адсорбции сильных электролитов являются ее избирательность и обменный характер. [12]
Адсорбция слабых электролитов ( например, органических кислот) большей частью не обнаруживает различий по сравнению с неэлектролитами. Растворенное вещество адсорбируется в виде молекул, поэтому этот процесс называют молекулярной адсорбцией. Адсорбция сильных электролитов сопровождается рядом новых явлений, связанных с зарядами свободных ионов. Наряду с эквивалентной адсорбцией обоих ионов в одинаковом количестве, наблюдаются специфические различия в адсорбируе-мости ионов. Одним из проявлений этой специфичности является обменная адсорбция. [13]
Слабые электролиты, диссоциирующие в растворе лишь в малой степени, как например жирные кислоты, в большинстве случаев адсорбируются твердой фазой целыми молекулами. Иначе протекает адсорбция сильных электролитов, находящихся в растворе в диссоциированном состоянии. Дело в том, что адсорбируемость катионов и анионов данного электролита, как правило, неодинакова. Для каждого рода ионов существует своя особая изотерма адсорбции Г, с, отличная от других. В связи с этим в системе могут возникнуть процессы, стремящиеся максимально снизить эту разность потенциалов и противодействующие адсорбции ионов данного знака. Таким образом, адсорбция ионов сильных электролитов протекает под воздействием сил двух родов: а) молекулярно поверхностных сил адсорбента, как и у всех видов адсорбционных процессов вообще, и б) сил электрических, проявляющихся только в случаях адсорбции ионов. [14]
Адсорбция сильных электролитов отличается рядом особенностей. Сильные электролиты в водных растворах, даже не очень разбавленных, полностью диссоциированы. Поэтому вопрос об адсорбции сильных электролитов в конечном счете сводится к выяснению особенностей адсорбции ионов. [15]