![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Практическое использование адсорбции
Явление адсорбции широко используется в хроматографии, для хроматографического разделения различных веществ, в промышленных методах очистки газов и растворов, а также осушки газов. Наиболее широко используются в качестве адсорбентов активные (активированные) угли, цеолиты, силикагель. Активные угли приготавливают специальной обработкой каменного и древесного угля. Получают пористые крупнозернистые порошки с удельной поверхностью 200 – 450 м2/г. Активные угли применяют, например, для улавливания оксидов серы, азота, выбрасываемых предприятиями цветной металлургии, для очистки воздуха помещений промышленных предприятий от сероуглерода, сероводорода, ацетона, бензола и других вредных веществ. Кроме активного угля используют также углеродистые волокнистые адсорбенты. Их получают высокотемпературной обработкой природных и синтетических волокон в среде водяного пара или СО2 при 600 – 1000 0С. Углеродистые волокнистые адсорбенты имеют удельную поверхность 500 – 2000 м2/г. Такие адсорбенты используются для изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания. Они нашли широкое применение в медицине для очистки крови и других биологических жидкостей, а также в повязках при лечении ран и ожогов. В качестве лекарственного средства этот адсорбент используется при отравлениях (поглотитель ядов). Цеолиты – специально прогретые белые, иногда бесцветные порошки алюмосиликатов, являются молекулярными ситами – микропористыми материалами, способными избирательно поглощать вещества, размеры молекул которых меньше размеров микропор. Цеолиты используют в промышленности для выделения и очистки химических соединений. Для получения синтетических цеолитов алюмосиликатные горные породы быстро нагревают при высокой температуре, в результате чего алюмосиликаты превращаются в пузырчатый материал, насыщенный микропорами. Природные и синтетические цеолиты способны избирательно поглощать вещества. Благодаря такому свойству в зону адсорбционной полости попадает только определенный сорт молекул. Порошки силикагеля (аморфная форма оксида кремния) имеют удельную поверхность 5 – 800 м2/г. Силикагель как адсорбент применяют для осушки газов и органических жидкостей от влаги. Бумажные пакетики с силикагелем можно обнаружить в упаковке бытовых приборов. Они положены туда с целью защиты приборов от сырости.
Ионообменные смолы используют для умягчения воды, используемой в теплоснабжении. Известно, что растворимые в воде соли Ca(НСО3-)2 и Mg(НСО3-)2 при нагревании распадаются с образованием нерастворимых в воде осадков CaСО3 и MgСО3, покрывающих внутренние стенки котлов и трубопроводов. Прежде, чем использовать жесткую воду в качестве теплоносителя, её с помощью ионообменных смол освобождают от ионов Ca2+ и Mg2+.
Краткий итог темы 1. Любое конденсированное тело содержит в поверхностном слое микрочастицы, равнодействующая сил межмолекулярного (ионного) взаимодействия которых направлена внутрь тела, что создает поверхностное натяжение. 2. Следствием межмолекулярного взаимодействия на поверхности раздела фаз являются такие процессы, как смачивание, адгезия и адсорбция. 3. Для проявления смачиваниянеобходимо, чтобы жидкость вступала во взаимодействие с твердым телом в присутствии газа или другой жидкости, которая не смешивается с первой. 4. Явление адгезии (прилипания) наблюдается в случае, когда между телами реализуется преимущественно ван-дер-ваальсово взаимодействие или водородные связи. Два тела прилипают при контакте поверхностями в результате уменьшения энергии поверхностного натяжения. 5. Физическая адсорбция – процесс концентрирования вещества на поверхности, который осуществляется под действием сил Ван дер Вальса или в результате образования водородных связей. 6. Химическая адсорбция отличается от физической адсорбции необратимостью вследствие того, что адсорбат участвует в химической реакции с активными центрами поверхностного слоя адсорбента. 7. Ионная адсорбция происходит в результате обратимого ионного обмена.
Термины для запоминания Адгезив – тело, которое прилипает. Адгезия – это прилипание находящихся в контакте поверхностей разной природы. Адсорбат – адсорбированное вещество. Адсорбентом называется тело, на поверхности которого происходит концентрирование вещества из объема.
Адсорбтивом называется вещество, которое находится в объеме жидкой или газовой фазы, способное адсорбироваться на поверхности. Адсорбция – концентрирование вещества на поверхности раздела фаз. Активные (активированные) угли приготавливают специальной обработкой каменного и древесного угля. Получают пористые крупнозернистые порошки с удельной поверхностью 200 – 450 м2/г. Волокнистые углеродистые адсорбенты имеют удельную поверхность 500 – 2000 м2/г. Используются для изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания. Ионообменная адсорбция – обратимый процесс стехиометрического обмена ионами между ионообменной смолой и раствором электролита. Поверхностно-активное вещество (ПАВ) – это химическое соединение, структура которого включает неполярную углеводородную цепь (например, такую группу, как СН3(СН2)nСН2-), соединенную с полярной группой, например такой, как -СООNa. Поверхностное натяжение s определяется количеством энергии в форме работы, приходящегося на изменение единицы площади поверхности дисперсной фазы. Силикагель (аморфная форма оксида кремния SiO2) в виде порошка с удельной поверхность 5 – 800 м2/г. применяют как адсорбент для осушки газов и органических жидкостей от влаги. Смачивание - прилипание (адгезия) жидкости к твердой поверхности. Субстрат – тело, к которому прилипает адгезив. Физическая адсорбция – обратимый процесс концентрирования вещества на поверхности, который осуществляется под действием сил Ван дер Ваальса или в результате образования водородных связей. Химическая адсорбция – необратимая химическая реакция адсорбтива с адсорбентом на поверхности раздела фаз. Цеолиты – специально прогретые белые, иногда бесцветные порошки алюмосиликатов, являются молекулярными ситами – микропористыми материалами, способными избирательно поглощать вещества, размеры молекул которых меньше размеров микропор.
Вопросы для проверки знаний 1. В чем причина нескомпенсированности сил межмолекулярного взаимодействия на границе раздела фаз? 2. Какой физический смысл несет понятие «поверхностное натяжение»? 3. Какие межмолекулярные взаимодействия определяют явления смачивания и адгезии? 4. Справедливо ли утверждение, что «уменьшение поверхностного натяжения, процессы смачивания и прилипания (адгезии) являются самопроизвольными процессами»? 5. Почему поверхностно-активные вещества уменьшают поверхностное натяжение? 6. В чем различие между физической, химической и ионообменной адсорбцией? 7. В чем различие между адсорбентом, адсорбтивом и адсорбатом?
Упражнение 1. Докажите, к физической или химической адсорбции относится адсорбционный процесс, сопровождающийся выделением 300 кДж/моль энергии.
ТЕМА 3
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 621; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.52.102 (0.011 с.) |