ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.10.2025
Просмотров: 296
Скачиваний: 0
КОСТИ В е,циниЦi времени (JIOле1l:1п/с.;• с). Тахим образом, основное
'.ll;ИН8МИчесхое :уравиекие адоорбции ИNeет веоьма проотой вид
F=n'l:'.
|
Расомотрим Bxo~e в него величикн |
It и t |
• Чиоло |
опре- |
|
деяяетоя на ооновании ХИRетичеокоl теории |
газов уРаВнением |
|
|||
|
NP |
(уоловия равновеоия), |
(~,2) |
||
n. = ~ 27!МНТ' |
|||||
где |
N - ЧИСJlО A:вora.цpo; |
|
|
|
|
|
М - молеQЩИ8Jt маооа raза. |
|
|
|
|
|
Раочеты по JP8ВИеКИD (4.2) 1I0UЭlDUl'1', что |
очень велико. |
|||
Эorим |
объs:оияетоя IIОГЛОlll8lU1е |
ВJIaГИ - ГИГРООl':опичиооть многих |
ве- |
||
11180'1'В, например, неорганичеОJalМИ оояями. lф8XМaJIОМ. .JJ,8&e из орав
НИ'fеJlЬНО оухрго фоз.QXa. Тах, при отнооительной В.1[8&ИОО'1'И воздУха
10%, ДU.1[ении |
паров Р = 1.75 мм p'l'ст.., при |
2О0с. оогмоно урав- |
неИИD (4.2), |
/1 .. 1021 МOJIеQЦо.t-.о. Еоа |
п.пое.ць. занимаемая |
MO.1[e1l:1,1[ol НzO |
на II'>верхности, ~ =10-15 О';'. то 'ЧИСЛО молекул в |
|
мопом JIOНОСl:ое СОО'fавяяе'l' !(f5 МОJlеQЦО';'. Тахим образом, мо
НООl:оl МOUT образовапоя за 10-6 о. Эorо означает, что процесс
адоорбци. идет пp8X'I'ичеОD мrиовенио.
Время: DЗИИ МO.1leQJl на поверхиости адоорбента опредеяяетоя по :уравнеИИD Фреоеяя
~З)
где ~ - пер.о. JЮлебаиия JIOлеQmt в направ.1[еиии, Hopмa.n.HOM
х поверхнооти; qa- TeMO'faадсорБЦИI.
!,цсорCSция. ICaX .DI601 ФВЗИКО-ХВМlчеОJalI процесо. протекает 80 времени. Скороо'!ь процесса цоорбции зависит от скорости ДВУХ процеооов: .ll;ИФФrзии адсоротива к повврхиости адсорбента и ообот венио адсорбции. Скорооть фва••ескоl адоорбции на неIIОРИС'l'НХ ад сорбентах обlAИО велика, и ПО8'fО'" часто измерить ее очень с.1[ож-
но.
npи адсорбцви из распора на мuфaэной rpaиице вДКооть
пердое те.1[О окорооть цоорбции пае, .ем из газовоl фазы и оп
ре.е....Тоа. r.1UJDDl образом. окорость.. первого процесоа. '1'.8.
~иеl моле1l3Jl адсорбтива к поверхиоо'fИ адсорбеН'fа. '!ах ICaX
I5
www.mitht.ru/e-library
взаимодействие адсорбтива и адсорбента проиоходит бистро. При
,этом концентрация веш~ства в растворе С оииааетоя, а ве.пи'ЧИна
адоорбции возраотает (рио. 2>. в оостоянии равновеоия, когда ОКО рость адоорбции равна скорооти деоорбци., величины а И С обрета-
11'1'равновеоине значения ( ар и ер>.
а,С |
Р.с. 2. |
Зав.ОИМОQТЬ концентра |
|
ци. B~1II99тaa (о) и адqОРб)ЦИИ
\. а.} от времени \. 't'
в начале процеооа адоорбция практически пропорционапьна вре
мени, так как поверхность адоорбента овободна от адсор6тива. По
мере 8апоnнеиия активинх·цектров адсорбента скорость адоорбции сииаается и нао~пает равновеоие. Уравнение СКОРОСТ. адоорбции моано запиоать o.eдJ~M образом:
где |
ар - |
КОJIВчеопо адоорбированного вещества, отвеч~е ад- |
|
|
сорбциовр?МJ равновеОИD; |
|
a't'- КОDчестао ве.стаа, адсорClвроваиного ко времени f"; |
|
|
К - |
константа окорооти ..сорбции. |
Физичеокиl OМNC. 8ТОГО JP8Внения следJ~Й: чем 6жиае оисте
ма к равновеси» .... ..ем БОJlЫllе И80lIII!екиоотъ поверхности, харахте
РИЗJемм мнODТе.... ( ~ - а.. ). тем ме.цлеииее .жвт адсорбция.
Константа скорости ажсорбции к 8&[1,01'1'от коэффициеита диФФJэии
молвRJЛ aдcop~, от размера адоорБИРJ~1 поверхнооти и 0'1'
16
www.mitht.ru/e-library
~оицеитрации ИСХОДllоrо распора. Иитеrpируя уравнение (4.4) iПOп:vчи..:
При |
~:: О |
~:: О, ПОЭ'l'ОI(J Jt,JIЯ ХОИСТ8НТS иитеrpироВ8ЮlЯ попу- |
чи" |
-еn, ар |
• КоВСТ8И'l'а схорости адсорбции равна TaнreHCY yrJla |
lf81tJlоиа прямоl, посorpоенноl JS ХООРДИИ8'l'U lп (41' - О?,) - f"'. э.ксперимеН'l'&аькое изучение хинетихи адсорбции ос~ствжяе'l'СЯ
разЦ'lНШOl способами, поэво.JIЯl1lllИМИ за время 'l'опре.-еJlИ'l'Ь ве
ПЧИИУ адсорбции неоосре.-спеиио ио по YllellЬПlеНИD хонцеирацви
а.цсорб'l'ИВ8 в распоре (во замхиу'l'ом объеме rаза). Теwерацра
NОПО IIцяе'l' на схорость адсорбции (рис. З). с nеJJИчеиие.. '1'е..- пераТУРS, COr.ll8CRO уравнеНИD (4. З), умеНЫl8ется время адсорбции
7', а с~е.-овате4ЬИО, и количество а.цсорБИРОll8ИRоrо lIe~c~ r (с...
уравнение 4.I). С .цpyrol сторонк, с ростом теwературв (8 J)l8ИЬ
.ение. i ) бwстрее наотупает адсорбционное равновесие 8 1II8JJИЧИ
В8е'1'ОЯ схорость COIIY'!CnlJ111(eroпроцесоа .-иФФJsИI а.цсорб'fИва х 00- верпос'!l адсорбеК'l'а, обнчио ОIlJl'l'ИРУlll(erо адсорБЦИD. Поэ'1'OIIl
'l'8ХКOlоrвчесхое реryороваиие адсорбцвонноrо процеоса пооре.-ство"
измевени. 'l'емпера'l'ypН опре.-епяется ООС'l'8ВJlекноl задачей иав60JIее попоrо ио иавБОJlее бsсorpоrо JIоrИОII(8НВЯ адоорб'l'Ива. В первом
СЖJЧ88 оие.-,е'l' rмeВЬШ8'l'Ь 'l'ewepaтypy, во втором - вес'l'И процеоо
при IIкоохоl Tewepa'l'1Pe.
а
----~
~
Рио. 3. Каие'l'ичесхие 1Сривне
адоорбции при ~ОЧИНХ 'l'ewe- |
||
ратурах (Т2 > TI ) |
(Т2 |
TI ) |
I7
www.mitht.ru/e-library
4.2. ЭJsogриМ9ИТМЫIМ часть
Рвamиви , OCSOJ)l1l9J8Qe: .,еханическаа 1f81118JIМ; мвpкu Х9J1ба
еоость)) 1 JI; lЮничеспе |
l'tОJ[CSИ eIfJCOCTB)) 250 _ (5 |
1Il'1'); |
l'tоиичеспе |
КОJlCSИ еlfJCOСТИ 100 _ (5 |
IIJТ); IIdпетп емкооти 10 |
, 20 |
о; CSJJpeT- |
п; воронки ДJlЯ фицтровавия; ф,льтроВ&lIЬН8Jt б:умага; веси о раз
новесом; УКСУСИU ПСJJ:ота. 2Н раствор; rи.цроокись натрия. O.IН раствор; UТIВИРО:вaиныl:угоm.; феноJIфтuе'R. раствор.
ПорЯlOl IМПЮlВения ра6отм. В мериой RO.IIбе eIfJCOCTB)) 1 JJ: го
товят исходR!iЙ раствор :УКСIСИОЙ кислота (0.2 М. 0.1 М. 0.05 М. по
указан,)) препожаватеu).
В коиичесхие колCSа eIfКOCTЬ)) 250 .,.11 И&JIIВaDТ по 100 ми приго
ТОВ.IIеииого раствора УКСIСRОЙ ПС.llота , до6авJIЯJ)Т по 1 г uт,виро
ванного угJIЯ. ф'ROир:rм вре.. наЧ8JJ8 цсор~цви в ВКJIIJЧам мel11U XJ. По истечении 5. 15. зо , 60 мин процеооа опреде.uи веJDIЧВИJ цсорбцв, по изменени)) концеитр~и раствора в К&I.Itol кожCSe за
указанное вреllЯ. В ряже СQ'чаев. по преДJIozеии)) првПОдав8те.ия. опредеJIЯll'r величвИJ цсорcsции за 80 мин процесоа.
д.ия нахоадеиия величин |
цсорcsции через BpeМlt |
t'= 5. 15. |
зо |
||
и 60 мин |
вКJIIJЧaJ)Т меlВ8ЛXJ. |
вниимаи |
0,JtИJ колCSу И онова ВltDJ'Ir8И |
||
мешanкJ. |
Из колCSа ооторожно пипеткой |
на 20 11.11 отCSираи раотвор |
В |
||
06ъеме. |
несколько 6ольше. че., 20 МJI |
(22-23 1I.J1). При |
8'1'011 СJlе,1tllТ |
||
за тем. чт06а В от6ираеlf.Jl) пр06:у ие попu:и частицк :угJIЯ. Если _е
в проCSe оказ&JIIСЬ чаотицк цоорбевта. то раствор CJle,ueT иемед
жеиво О'rфиm.тровать на отекuивоЙ воронке о 6:y1ВКlDDl фиЦТРОII
(ПР'ГОТОВJIеивоl заранее).
в отобранном раотворе опреде.uи коицеR~)) :уксусной кио
лоты С1 |
аутеll титрования двУХ D8p&JIJIem.HНX проCS 8'1'Oroраствора |
по IO lI.J1 |
раствором rи.цроохис, натрия (0.1 н) в присутствии 2-3 |
капец paC'fBOpaфеиОЖФТueина как иидвкатора.
д.ия пятого ИСХОДRого раствора. в KO'1'opнl ие доCSaв.ияли акти
.вровaиннl:угоJlЬ. тахим ь образо., опреде.uи JCоицввтраци)) пс
лоты ( ~ |
) '1'итроваиие., ДВУХ проб по 10 IIЖ. |
|
|
||||
|
Экопериментuьине даивне запиЧНВ8ll'l' |
в '1'а6ж. |
1. |
|
|||
|
|
|
|
|
Та6лица 1 |
||
|
|
РеЗIЛЬтатн '1'ИТРОвaRlя |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
Бре. |
:Объе., |
=. Объемн 0.1 Н раствора .маОН.а:Концевтра- |
|||||
цсор6ции |
:раствора |
|
|
|
:ция JCIIСЖО'1')I. |
||
|
t:". IfВH |
=.хис~~'fВ. |
:опреJlеле-:Опр8деJ[е-:сре.1Ulее |
::С2 ' МОЛЬ/Л' |
|||
|
|
__ |
:RJlе 1 |
:вве 2 |
:эиачение |
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
www.mitht.ru/e-library
ВеОЧВQ цоорБЦIII а, W/tIOю./r рассчв'fН88lJ'1' по ФОрмr-
Ав:
|
|
|
|
|
С,,-Со |
|
|
(~.s) |
||
|
|
|
|
|
a"'~·V".fQQQ , |
|
||||
цв |
Со - |
10ХО'рм ICOИЦ8И'rp8Ц11я распора 1OI0ПO'lВ; |
|
|
||||||
|
c'.z- |
- |
lCOицепрацвя раопора 1OIСП0ТЫ червз вр8_ |
'l" |
|
|||||
|
v' |
- |
06'10811раопора КlСJlОП ( 7i = 0,1 .11): |
|
|
|||||
|
m - |
1I&0са цсорбепа ( In= 1 r). |
|
|
|
|||||
|
С'!роJl'f |
rpaфвlOl ЗUИСИIЮO'fИ коицектрации раопора |
С I |
ве |
||||||
ЛВЧВКII цсорБЦIIl |
а О'! времеRII. Оп:ре,цв.lЯlr1' |
рапо_всвне звачеRIIЯ |
||||||||
ер |
и ар |
• |
РасоЧII'lllJJNШ'f значения |
( D-p - ~ |
), tg ( ар - a~ ) |
и |
||||
заDИС~ .х в табж. 2. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ТаБJlица 2 |
||
|
Раоче'fRНе |
,цаввве Д.11Я оцре,цеJlения ICOнстанты СlOрооти |
|
|||||||
|
|
|
|
|
а.цоорБЦIIИ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
Вре_ цоорб- . : |
цоороцц |
а, : |
|
|
|
|||||
цаи |
'l',UИИ |
: |
I8Oжь/r |
: |
|
|
|
|||
|
По rpaфвQ завИОИllOсТl |
(? ( |
ар - Q.z- ) |
от времеRII цоорБЦIIИ |
||||||
|
опре.tеuш Т8Rrеио Jra иauова пpsIIOl |
tg9 и оцре,цеJlJlllOf |
ICOJI- |
|||||||
C'f8R'fJОICOРООТВ цоорбцив.
5. эмульсии
эм,ю.Оlеl называется ~опеРСRal оиотема, OOO'f~ вз .ц&JX
(ВО KeoxoJlыoI)) &lЮtlХ фаз. 1С.110_.е О6РааОВ8RlЯ oraквx овоте. -
ПО.IИU во часпчиая: иераопорв.ооть _е.опа JUlоперсвоl фазы в
сре,це. ПОЭ'fОмУ ве.сва, обраэ~е ра3J1Вчнве фазы, ,цо.анн OBJIЬ
но р88пчаться по овоеl ПОЩВОСТI. Праппеоквl внтерес • 88JI-
бо.п.JIее раопростравеRllе ПОQЧJilО ЭJqJlЬоив, _ ICOторнх о.цка И8 |
фаз |
- вода. В этих с.11J'l8ЯX _'f0PJ.фазJ преЖСТaв.lЯет вепо.u;pВ8Я |
И.1Dl |
ilUопo.upиая &I,цкость, ваанвае.. _ об•• ОQЧae мас.lО. (бевэо.l. itopоформ, '.керооин, раотвтеnпе и МlиеpanR118 мао.... в 'f.... ).
эп фаз. 06paa:r8'1'ЮI& ООВОJUПDt твпа 8Q.IЬOиl - ,цвоперсии ..са :8
воже (lVB) и _о. в 1I&0.l(е (В!М), праке и обра'fllllе 8мУ.п.о.и 00- О'f__етотвеиио. В зависимости ОТ }!:оицеВ'!p&ЦIJJI ,цвсперовоl фазll (Cd)
19
www.mitht.ru/e-library