• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Adsorpcja



    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Izoterma Langmuira to podstawowa izoterma adsorpcji wprowadzona w 1916 r. przez Irvinga Langmuira, laureata nagrody Nobla w 1932 r.Stężenie molowe (M, Cm) roztworu – liczba moli danej substancji chemicznej jaką zawiera 1 dm roztworu. Dawniej nazywane było również molarnością roztworu.

    Adsorpcja – proces wiązania się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych, powodujący lokalne zmiany stężenia. Adsorpcji nie należy mylić z absorpcją, która jest procesem wnikania do wnętrza fazy. Adsorpcję, absorpcję i wymianę jonową przyjęło się wspólnie nazywać procesami sorpcji.

    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Izoterma LF czyli izoterma Langmuira-Freundlicha opisuje fizyczną adsorpcję adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada symetrycznemu quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji. Można ją uważać za szczególny przypadek 4-parametrowej izotermy GL, w której dwa parametry określające kształt funkcji rozkładu są równe (0 < m=n ≤ 1):

    Proces odwrotny do adsorpcji, absorpcji czy ogólnie sorpcji to desorpcja.

    W przemyśle proces adsorpcji i desorpcji prowadzi się z użyciem adsorberów.

    Przykłady[ | edytuj kod]

    Proste przykłady adsorpcji to np.:

    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.Compendium of Chemical Terminology (potocznie: Gold Book – złota księga) – publikacja Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) zawierająca definicje najważniejszych pojęć stosowanych w chemii i naukach pokrewnych. Potoczna nazwa pochodzi od nazwiska brytyjskiego chemika, Victora Golda, który zainicjował prace nad napisaniem pierwszego wydania.
  • pochłanianie zapachów przez filtr węglowy w lodówce lub samochodzie,
  • pochłanianie toksyn przez węgiel medyczny (carbo medicinalis) z przewodu pokarmowego pacjenta
  • Przykład absorpcji:

  • rozpuszczanie gazów (np. dwutlenku węgla, składników powietrza) w wodzie.
  • Wielkość adsorpcji zależy bezpośrednio od wielkości powierzchni oddzielającej dwie fazy (powierzchni adsorbentu), wielkość absorpcji zależy od objętości fazy, w której zjawisko zachodzi.

    Podstawy fizyczne[ | edytuj kod]

    Adsorpcja fizyczna i chemiczna[ | edytuj kod]

    Najczęściej terminem adsorpcja określa się proces wiązania substancji gazowej na powierzchni substancji ciekłej lub stałej, lub też proces wiązania substancji ciekłej na powierzchni substancji stałej. Może mieć charakter chemiczny (chemisorpcja – reakcja chemiczna) lub fizyczny (adsorpcja fizyczna, lub niezbyt precyzyjnie fizysorpcja). Adsorpcja ma charakter powierzchniowy, czym różni się od absorpcji polegającej na pochłanianiu w całej objętości (mechanizm podziałowy – zobacz prawo podziału Nernsta). Często procesy adsorpcji oraz absorpcji występują równocześnie i mówimy wtedy o sorpcji. Termin sorpcja stosujemy również wtedy gdy nie chcemy lub nie możemy sprecyzować mechanizmu zjawiska.

    Absorpcja (łac. absorbere = wchłaniać) – termin z zakresu chemii fizycznej oznaczający proces wnikania jednej substancji (cząsteczek, atomów lub jonów) do innej substancji tworzącej dowolną fazę ciągłą (gazu, cieczy, ciała stałego itp.).Izoterma adsorpcji to zależność ilości zaadsorbowanej substancji od stężenia lub ciśnienia adsorbatu przy ustalonej temperaturze. Zob. też ogólnie izoterma. Izoterma adsorpcji może być uznana za szczególny przypadek izotermy sorpcji, które to określenie nie precyzuje mechanizmu zjawiska (sorpcja to adsorpcja, absorpcja, wymiana jonowa lub też zjawisko mieszane). Najczęściej określenie to jest rozumiane jako równanie izotermy adsorpcji, a czasami jako model fizyczny odpowiadający określonemu równaniu. Zobacz poniżej listę znanych równań izoterm adsorpcji.

    Substancja gromadząca się na powierzchni to adsorbat, substancja przyjmująca to adsorbent.

    Adsorpcja może zachodzić z fazy nieruchomej w warunkach statycznych lub z fazy ruchomej w warunkach dynamicznych. Zdolność adsorpcyjna to masa adsorbatu, która może być zaadsorbowana przez jednostkę masy adsorbentu. Jest ona zależna od wielu zmiennych i wyznaczana doświadczalnie dla danego płynu i warunków (ciśnienie, temperatura, rodzaj i czas zetknięcia).

    Topografia powierzchni – konfiguracja powierzchni uwzględniająca jej kształt oraz obecność i wzajemne położenie jej punktów charakterystycznych.Izoterma Tótha opisuje fizyczną adsorpcję adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada asymetrycznemu quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji poszerzonemu w kierunku niskich energii adsorpcji. Można ją uważać za szczególny przypadek 4-parametrowej izotermy GL, w której parametr m określający kształt funkcji od strony wysokich energii m=1.

    Zjawisko może mieć charakter monowarstwowy (tzn. jednowarstwowy) – np. chemisorpcja jest z reguły monowarstwowa – lub wielowarstwowy (poliwarstwowy), np. adsorpcja par przy ciśnieniu bliskim ciśnieniu pary nasyconej, gdy następuje samorzutna kondensacja pary (skraplanie).

    Adsorpcja fizyczna – zlokalizowana i mobilna[ | edytuj kod]

    W przypadku adsorpcji fizycznej dalsze rozróżnienie związane jest z możliwością przemieszczania się cząsteczek adsorbatu po powierzchni adsorbentu. Jeżeli bariera potencjału pomiędzy sąsiednimi miejscami jest duża w porównaniu z energią kinetyczną zaadsorbowanych cząsteczek (2 stopnie swobody dla ruchu na płaszczyźnie, Ekin,2D = kT), wówczas mówimy o adsorpcji zlokalizowanej, jeżeli ta bariera jest znacznie mniejsza, wówczas przeważa charakter mobilny (cząsteczki poruszają się dość swobodnie po powierzchni), przy wielkości bariery ~kT mówimy o adsorpcji częściowo mobilnej.

    Spektrofotometria – technika pomiarowa polegająca na ilościowym pomiarze transmisji lub odbicia światła przez próbkę. Od połowy XX wieku stanowi główne narzędzie spektroskopii absorpcyjnej i odbiciowej w bliskim nadfiolecie i świetle widzialnym, a dawniej również w podczerwieni, znajdując szerokie zastosowanie w chemii analitycznej, biologii, medycynie i badaniach materiałowych.Izoterma Kisielewa – równanie izotermy adsorpcji zlokalizowanej gazu na powierzchni homogenicznej (powierzchni energetycznie jednorodnej) uwzględniające oddziaływania specyficzne adsorbat-adsorbat typu asocjacji. Izotermę tę wykorzystuje się w dwu zasadniczych postaciach:

    Mobilność adsorpcji powoduje zmniejszenie adsorpcji (cząsteczki bardziej sobie przeszkadzają). Niezależnie od ruchów w płaszczyźnie powierzchni, cały czas zachodzą procesy adsorpcji na powierzchni i desorpcji już zaadsorbowanych cząsteczek co warunkuje istnienie równowagi dynamicznej pomiędzy procesami adsorpcji i procesami desorpcji. Zobacz więcej: adsorpcja zlokalizowana i mobilna.

    Rentgenografia strukturalna – technika analityczna używana w krystalografii i chemii. W krystalografii jest stosowana w celu ustalenia wymiarów i geometrii komórki elementarnej tworzącej daną sieć krystaliczną. W chemii metoda ta umożliwia dokładne ustalenie struktury związków chemicznych tworzących analizowane kryształy.Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa) (oznaczana jako R) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 mol gazu doskonałego podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Makropory – według IUPAC pory w ciele stałym o charakterystycznym wymiarze poprzecznym (średnica) w zakresie powyżej 50 nm (czasami średnica określana jest jako większa niż 100 nm). Podobnie jak w mniejszych porach, może w nich następować kondensacja kapilarna cząsteczek gazów (par), jednak efekt ten jest dużo słabszy niż w przypadku mezoporów. Makropory bada się za pomocą metod porozymetrii rtęciowej lub piknometrycznie.
    Skraplanie lub kondensacja – zjawisko zmiany stanu skupienia, przejścia substancji z fazy gazowej w fazę ciekłą. Przeciwieństwo parowania.
    Izoterma LGD (izoterma Lopez-Gonzaleza i Dietza) to 2-parametrowe równanie, które opisuje adsorpcję wielowarstwową na powierzchni homogenicznej (energetycznie jednorodnej). Jest prostą izotermą adsorpcji o charakterze eksperymentalnym, powstałą w wyniku spostrzeżenia, że dane izoterm doświadczalnych dobrze opisywanych w obszarze niskich i średnich ciśnień względnych x (z reguły od 0,05 do 0,4) przez znane izotermy teoretyczne, leżą zwykle pomiędzy nimi. Przewidywania dalszego przebiegu (x > 0,4) za pomocą izotermy BET dawały zbyt wysokie wartości adsorpcji, natomiast dla izotermy Hüttiga przewidywania były zbyt niskie. Stąd badacze zaproponowali stosowanie prostego równania będącego w istocie średnią arytmetyczną równań izoterm BET i Hüttiga:
    Izoterma GL czyli uogólniona izoterma Langmuira (ang. Generalized Langmuir isotherm), znana też jako izoterma MJ, opisuje fizyczną adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji. To 4-parametrowe równanie może opisywać układy o różnych charakterystykach jednomodalnej funkcji rozkładu energii adsorpcji. W zależności od wartości dwu parametrów heterogeniczności funkcja rozkładu może być symetryczna (m ≈ n; przypadek m=n odpowiada izotermie Langmuira-Freundlicha), może być rozciągnięta w kierunku wysokich energii adsorpcji (n > m; przypadek szczególny n=1 odpowiada uogólnionej izotermie Freundlicha) lub w kierunku niskich energii (n < m; przypadek szczególny m=1 odpowiada izotermie Tótha). Zaletą izotermy w porównaniu z jej szczególnymi przypadkami jest jej elastyczność, możliwość opisania całego spektrum przypadków pośrednich:
    Asocjacja cząsteczek – wiązanie się pojedynczych cząsteczek związków chemicznych w zespoły cząsteczkowe (asocjaty). Asocjacja występuje przede wszystkim w czystych cieczach i ich mieszaninach, (np. w wodzie i alkoholu metylowym).
    Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.
    Chemisorpcja - adsorpcja chemiczna, polegająca na tworzeniu się silnych wiązań chemicznych między adsorbentem i adsorbatem.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.041 sek.