Адсорбция - Коллоидная химия

Адсорбцией называется самопроизвольное изменение концентрации компонента в поверхностном слое по сравнению с его концентрацией в объеме фазы.

Более плотную фазу (определяющую форму поверхности) принято называть адсорбентом, вещество, молекулы которого могут адсорбироваться - адсорбтивом, уже адсорбированное вещество - адсорбатом. Процесс, обратный адсорбции, называют десорбцией.

Классификация адсорбционных процессов

В зависимости от природы адсорбционных сил, адсорбция может быть физической и химической.

Количественные характеристики адсорбции

Для количественного описания адсорбции применяют три величины: избыточная, или гиббсовская адсорбция, абсолютная адсорбция, удельная адсорбция.

1. Избыточная, или гиббсовская адсорбция (Г_i). Это избыток 2-го компонента в поверхностном слое по сравнению с его количеством в объеме фазы, приходящийся на единицу площади поверхности.

где c_i^s и c_i - молярная концентрация 1-го компонента соответственно в поверхностном слое и в объеме фазы, V_s - объем поверхностного слоя, который принято считать двухмерным и равным 1 см², S_1,2 - площадь поверхностного слоя.

Учитывая, что молярная концентрация, умноженная на объем - это количество вещества,

2. Абсолютная адсорбция. В тех случаях, когда способность вещества к адсорбции резко выражена, и вследствие этого c_i^s ≫ c_i и v_i^s ≫v_i, адсорбцию характеризуют величиной A_i, называемой абсолютной адсорбцией.

где v_i^s - количество вещества в поверхностном слое.

3. Удельная адсорбция. В тех случаях, когда измерить площадь поверхности S_1,2 трудно, количество i-го компонента v_i^s (или его массу m_i^s) относят к массе адсорбента m, используя величину удельной, адсорбции a_i:

Если адсорбтивом является газ, вместо его количества (моль) или массы (кг) применяют его объем, исходя из того, что при нормальных условиях (0°С, 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 дм³. Тогда удельная адсорбция измеряется дм³/кг.

Если Г_i, A_i, a_i > 0, адсорбцию называют положительной, если Г_i, A_i, a_i < 0, то имеет место отрицательная адсорбция.

Список использованной литературы

Гельфман М. И., Ковалевич О. В., Юстратов В. П. Коллоидная химия. 2-е изд., стер. - СПб.: Издательство "Лань", 2004. - 336 с.: ил. ISBN 5-8114-0478-6 [с. 20-21]