Адсорбцияны андай жіктеулерін білесіздер?

1.Ион алмастырыш адсорбция. Ерітіндідегі кшті электролиттер толыымен дерлік диссоциация серінен иондара ыдырайтындытан, олара кдімгі адсорбциялы жне р трлі электр кштері сер ету нтижесінде осы электролиттерді атты адсорбент бетінде адсорбциялауды з ерекшеліктері болады. шті электролит иондарын адсорбциялау екі тектегі кшті сері арылы жреді. Олар адсорбентті беттік молекулалы жне иондар адсорбциялананда пайда болатын электр кші.

Электролит адсорбциясынын, ш трі бар: эквивалентті; ауыс-палы; ерекше немесе тадамалы.

2.Эквивалетті адсорбция кезінде электролит молекуласы тгелдей сііріледі. Оны былай тсіндіруге болады. Берілген электролитті жасы адсорбцияланатынионы зіні екінші нашар адсорбцияланатын ион жбын адсорбент бетіне тартады. Мнда екінші ионны адсорбцияланыш абілеті артады да, ерітіндідегі адсорбциялайтын баса иондар бірінші ионнынадсорбциялануын тмендетеді. Сйтіп екі ион да бірдей (эквиваленттілік жадайында) адсорбцияланады, сондытан да эквивалентті адсорбцияны молекулалы деп те атай береді. Ол лсіз электролиттерге тн. Эквивалентті адсорбция жадайында, фазаларды жанасу шегіндегі электр нейтралдылы саталады.

3.Ал ауыспалы адсорбция былысында электролит иондарыны біреуі іріктеле келіп, адсорбент бетіне жаындаанда атты адсорбенттен осы мндегі зарядтас баса ион ерітіндіге алмасады. Сйтіп электролит ерітіндісіндегі жне атты адсорбенттегі аттас иондар бірімен-бірі орын алмасады екен. Мндай ион алмастыру былысы тепе-тедік жадайында, яни эквивалентті трде алмасандытан, екі фазаны жанасу шегі ркез электр нейтралды болады. детте ауыспалы адсорбция баса адсорбциядан баяу жреді жне оны хемосорбция процесі ретінде де арастыруа болады.

Егер ауыспалы адсорбция кезінде адсорбентзіне сіірген ион орнына ерітіндіге сутекті немесе гидроксидті эквивалентті ионын берсе, онда мндай адсорбцияныгидролиттік деп айтады. Мысалы, натрий хлориді, калий хлориді немесе нитраты секілді нейтрал тздарды ерітіндісін активтелген кмір арылы ткізсе, онда активтелген кмір осы ерітіндіден зіне аниондардыадсорбциялап, оларды орнына гидроксил тобын береді, сйтіп ерітінді лсіз сілтілік орта крсетеді. Олай болса, гидролиттік ауыспалы адсорбция кезінде активті бетте; жанасу шегінде болатын кптеген ауыспалы не баса да былыстара арамастан сутек жне гидроксил иондары алмасады.

Енді ауыспалы адсорбцияныбірер мысалына тоталайы. Клдер мен зендерде, су оймалары мен тоандарда кездесетін суды техникалы су дейді. Оларды рамында кбіне кальций, магний, натрий, калий сияты химиялы элементтерді иондары болады. Ондай суды кермек су дейді. Онда сіресе, кальций мен магний тзы зиянды. Оны тазалау, яни тщылау шін адсорбциядаы ион алмасуды пайдаланады. Мысалы, техникалы суды тщылау шін табии силикаттар — цеолиттер мен глаукониттер олданылады. ейде жасанды діспен синтезделген сілтілік металдарды алюмосшшкаттары пайдаланылады. Мндай техникалы суды тазалауа арналан крделі силикатты осылыстарды пермутиттер деп атайды. Осындай пермутитті суды тазарту, тщылау схемасын ысаша тмендегіше крсетуге болады:

пермутит-2Nа’*’| + Са2+ + S0 |пермутит-Са+2NaSO

Беттік активтілік дегеніміз не? Оны анытауды графиктік тсілін крсетііз. Траубе-Дюкле ережесін айтыыздар, оны адсорбция жмысы арылы алай негіздеуге болады?

Гиббс тедеуіндегі туындысы адсорбцияа зат табиатыны серін крсетіп, адсорбцияны белгісін анытайды. Яни осы туынды заттарды адсорбция кезіндегі тртібін крсетеді. туындысына концентрацияны серін ескермеу шін оны с 0 боландаы шамасын алады. Оны Ребиндер беттік активтілік деп атады:

Беттік активтілік заттарды кптеген асиеттері мен олдану салаларын анытайтын маызды сипаттамасы болып табылады. СИ жйесінде беттік активтілікті лшем бірліктері Дж^.м/моль немесе Н^.м²/моль, сонымен атар гиббс (эрг^.см/моль) деген бірлікті де олданады.Гиббс тедеуі бойынша, концентрация артан сайын беттік керілу нерлым тмендесе, сорлым осы затты беттік активтілігі лкен болады. Беттік активтілікті беттік керілуді изотермасынан график трінде анытауа болады. Ол шін исыты ордината осімен иылысатын нктесіне жанама жргізіп, осы жанаманы енкіш брышыны теріс тангенсін беттік активтілік деп алуа болады

Беттік активтілікті де, Гиббсадсорбцисыяны да шамала-ры о да, теріс те болуы ммкін. Оларды белгісі мен абсолюттік шамасы адсорбцияланан зат пен еріткішті табиатына туелді.

Егер затты концентрациясыны артуымен фазааралы бліну шекарасыны беттік керілуі азаятын болса, мндай затты беттік-активті зат (БАЗ) деп атайды, ол шін жне Г > 0. Яни беттік-активті заттар (БАЗ) дегеніміз бліну шекарасында здігінен адсорбцияланып, еріткішті беттік керілуін азайтатын заттар. БАЗ-дар тобына (сулы ерітінділер шін) суда еритін органикалы осылыстар жатады: ышылдар мен оларды тздары, спирттер, эфирлер, аминдер, аминышылдар, белоктар жне т.б.

Алаш Дюкло 1878ж., кейінірек Траубе 1891ж., аныан органикалы ышылдарды судаы ерітінділеріні беттік керілуін зерттей отырып, оларды ерітінді ауа арасындаы активтілігі радикалдарды зындыы артан сайын кбейетіндігін байаан. Оларды радикалдары СН2 тобына артан сайын оан сйкес беттік активтілігі 3-3,5 есе артатынын да Траубе-Дюкло ережесі деп атайды. Басаша: Егер аныан органикалы ышылдарды радикалдарыны зындытары арифметикалы прогресииямен ссе, олара сйкес беттік активтілік геометриялы прогрессиямен седі. Кмірсутек радикалдарыны зындыы скен сайын оларды судаы ерітіндісі азаяды да, олар клемнен бетке арай мтылады.

Дюкло-Траубе ережесін адсорбция жмысы арылы негіздеуге болады. Оны алаш Ленгмюр крсеткен болатын. Адсорбциялы абатты алыдыын деп белгілейік. Сонда бл абаттаы орташа концентрация Г/ болады. Термодинамикадан газды V1 клемнен V2 клемге дейін ысандаы максималды жмыс былай жазылады:

Гомологты атардаы екі мшесіні адсорбциясыны максималды жмыстарыны айырмасы:

Дюкло-Траубе ережесі БАЗ-ды судаы ерітінділерінде ана олданылады.

Адсорбция, десорбция, адсорбент, адсорбтив жне адсорбат терминдерін тсіндірііздер. О жне теріс адсорбцияа анытама берііздер.

Адсорбция дегеніміз жйені компоненттеріні беттік абатта здігінен шоырлануы. Адсорбцияны нтижесінде ерітіндіні беттік керілуі азаяды.

Адсорбция шамасымен (Г_i) беттік керілуді (d) жне компонентті химиялы потенциалыны (d) байланысын Гиббсті адсорбциялы тедеуі крсетеді:

мндаы Г_i – беттік абаттаы компонентті арты млшері, - компоненттерді химиялы потенциалдары.

ал болатынын ескере отырып,

тедеуін аламыз.

Адсорбция бір затты баса бір зата здігінен жтылу былысын айтады. Жтылатын затты адсорбтив, ал зіне жтатын затты адсорбент деп атайды. Кейбір оулытарда адсорбтивті орнына адсорбат деп атайды.

Десорбция (De — алыстау жне sorbeo — жтамын) — сйы немесе атты дене бетінен, осы сйыты (атты денені) бетінде жтылан зат блшектерін аластату;адсорбцияа кері процесс. Мысалы, температура жоарылаанда, электростатикалы pic, оптикалы сулелену серінен десорбция пайда болады. Десорбция заттарды бетіп тазалау жне зертгеу шін олданылады.

Десорбция (лат. sorbeo — сііремін) — минерал бетіне адсорбцияланан затты екінші бір химиялы осылыспен деп суа шыару процесі. Кбінде минерал бетінен жинаыш реагенттерді шыару масатымен жргізіледі. Бл операция кеннен алынан коллективті концентратты блу алдында міндетті трде олданылады. Себебіконцентратты жеке минералдара блу шін оны бірін басып, екіншісін айта флотациялау ажет. Минерал бетінен жинаыш реагент шыарылмай басыш реагент адсорбцияланбайды.

Гиббс тедеуінен мыналарды байауа болады:

1) Егер болса, онда жне Г > 0.Бл еріген затымыз БАЗ болатын жадайларда болады, яни беттік керілу БАЗ серінен кемиді де, о адсорбция байауа болады.

2) Егер , жне Г < 0. Бл еріген затымыз БАЕЗ болатын жадайлар. Шындыында да егер БАЕЗ ерісе беттік керілу кбейеді де, теріс адсорбция болады.

3) Егер болса, онда Г=0 . Бл индифиренттік заттарда байалады, йткені олар ерігенде беттік керілу згермейді, сол себепті адсорбция былысы болмайды.