11111111 Сборник основных формул по химии для ВУЗов, страница 112 | Книги

Сборник основных формул по химии для ВУЗов
Страница 112

6.2. Адсорбция на границе твердое тело – газ

Физическая адсорбция  возникает за счетван-дер-ваальсовых взаимодействий адсорбированной молекулы с поверхностью,характеризуется обратимостью и уменьшением адсорбции при повышении температуры,т. е. экзотермичностью (тепловой эффект физической адсорбции обычно близокк теплоте сжижения адсорбата 10–80 кДж/моль).

Химическая адсорбция (хемосорбция)  осуществляетсяпутем химического взаимодействия молекул адсорбента и адсорбата, обычнонеобратима; является локализованной,  т. е. молекулы адсорбата немогут перемещаться по поверхности адсорбента. Так как хемосорбция являетсяхимическим процессом, требующим энергии активации порядка 40-120 кДж/моль,повышение температуры способствует ее протеканию.

Уравнение Генри  (мономолекулярная адсорбция наоднородной поверхности при низких давлениях или малых концентрациях):

Г = Кс  или Г = Кр,

К  – константа адсорбционного равновесия, зависящаяот природы адсорбента и адсорбата; С, р  – концентрация растворенноговещества или давление газа.

Теория мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра

1. Адсорбция является локализованной и вызываетсясилами, близкими к химическим.

2. Адсорбция происходит на однородной поверхностиадсорбента.

3. На поверхности может образоваться только один слойадсорбированных молекул.

4. Процесс адсорбции является обратимым и равновесным.

Изотерма адсорбции Лэнгмюра:

где Г0 – емкость монослоя  – константа, равнаяпредельной адсорбции, наблюдаемой при относительно больших равновесныхконцентрациях, моль/м2; b  – константа, равная отношению константыскорости адсорбции и константе скорости десорбции.