Адсорбция на границе раздела твёрдое вещество-жидкость. Молекулярная адсорбция электролитов.
Данный вид осложняется тем, что присутствует растворитель, который может так же, как и растворённое вещество адсорбироваться твёрдым телом. Если растворитель плохо смачивает поверхность, то адсорбция будет достаточно большой величиной.
Существует два вида веществ:
Гидрофильные – хорошо смачиваются водой, лучше адсорбируют из неполярных растворителей (силикагель, алюмогель, глина и т.д.);
Гидрофобные – лучше адсорбируют из полярных растворителей (активированный уголь).
При адсорбции из жидкости возможны два случая: адсорбция молекул неэлектролитов и электролитов.
Адсорбция неэлектролитов идёт медленнее адсорбции газов, т.к. изменение концентрации происходит из-за диффузионных процессов.
Вещество
В может адсорбироваться на границе фаз
А/С, если будет уравнением полярности
этих двух фаз. Полярность можно
характеризовать величиной
Все предельные одноосновные кислоты имеют одинаковое значение поверхностного натяжения, но с увеличением длины радикала их адсорбируемость на твёрдом адсорбенте различна. Из водных растворов на гидрофобных адсорбатах, оно растёт.
Из неполярных растворителей на гидрофильных адсорбатах адсорбируемость убывает. выравнивание полярности фаз адсорбента и среды будет происходить при определенной ориентации ПАВ на границе раздела фаз.
Молекулярная адсорбция из растворов может быть описана уравнением Лангмюра:
За счёт адсорбции ПАВ из растворов можно изменить природу твёрдой поверхности. Если гидрофильную поверхность обработать водным раствором одноосновной кислоты, то её молекулы ориентируются полярными группами к поверхности – поверхность становится гидрофобной.
Адсорбция на границе раздела твёрдое вещество-жидкость. Адсорбция электролитов.
Адсорбция из водных растворов электролитов – ионная. Это более сложное явление, чем молекулярная адсорбция. Скорость ионной адсорбции существенно зависит от температуры, такую адсорбцию называют активизированной, в результате происходит образование химических поверхностных соединений, т.е. ионная адсорбция обусловлена действием электростатических сил и образованием химических связей.
При ионной адсорбции существенно влияет природа адсорбента. Ионы адсорбируются только на поверхности, состоящей из ионов или полярных молекул. Особенностью данной адсорбции является неравенство адсорбции катионов и анионов. Существует два правила избирательной ионной адсорбции:
Пескова-Фаянса: на твердой поверхности адсорбируются ионы, входящие в состав данной поверхности. Данная адсорбция напоминает достройку кристаллической решётки адсорбента. Поверхность полярных адсорбентов в растворах электролитов обладает электрическим зарядом, который возникает в результате диссоциации ионогенных групп адсорбента или избирательной адсорбции.
На твёрдой поверхности адсорбируется тот ион, заряд которого противоположен по знаку заряду поверхности. Избирательная адсорбция приводит к образованию двойного электрического слоя зарядов на границе раздела. На адсорбционные способности существенно влияет природа ионов. Ионы одинаковой валентности адсорбируются тем лучше, чем больше их радиус в кристаллической решётке.
Многовалентные ионы адсорбируются значительно лучше, чем одновалентные. При этом их адсорбционные способности практически не зависят от природы адсорбента.
Наиболее распространённой ионной адсорбцией является ионообменная адсорбция: твёрдая фаза не растворяется в воде, но при этом происходит обмен ионами твёрдой фазы с раствором. Имеет практическое значение – улучшение воды, концентрирование и разделение веществ.