Классификация поверхностных явлений

Самопроизвольные процессы в дисперсных системах; G<0

Электрические процессы

Образование ДЭС

Электрокинетические явления

Уменьшение поверхности раздела фаз (S<0;

 = const)

Снижение поверхностного натяжения (<0;S=const)

Укрупнение частиц

Образование сферических частиц и идеально гладкой поверхности жидкости

Электрические процессы

Физико-химические процессы

Образование ДЭС

Коалесценция

Коагуляция

Адсорбция

Адгезия

Электрокинетические явления

Адсорбция– процесс самопроизвольного концентрирования вещества на поверхности раздела фаз (обогащение поверхностного слоя одним из компонентов раствора).

Адгезия(прилипание, сцепление) – взаимодействие частиц поверхностных слоев двух конденсированных фаз (т-т, ж-ж, т-ж).

Коагуляция– укрупнение частиц твердой дисперсной фазы.

Коалесценция– Слияние капель (или пузырьков) внутри подвижной дисперсионной среды (жидкости или газа) и образование частиц большего размера.

6. Поверхностное явление – адсорбция

Основные понятия и определения

Адсорбция – самопроизвольное концентрирование веществ по поверхности раздела фаз.

Адсорбция широко используется при очистке, сушке, разделении и концентрировании жидких и газовых сред. С помощью адсорбции производят очистку и осветление воды, которая в дальнейшем используется для питья. Восприятие человеком запаха и вкуса зависит от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости. На явлении адсорбции основана очистка воздуха в противогазах.

Адсорбент – фаза, на поверхности которой происходит адсорбция.

Адсорбируемое вещество имеет два названия:

– адсорбтив – адсорбируемое вещество в объеме раствора;

– адсорбат – на поверхности адсорбента (в адсорбированном состоянии).

Величину адсорбции обычно выражают двумя способами.

Абсолютная адсорбция А_i– количество вещества в поверхностном слое, приходящееся на единицу площади поверхности или единицу массы адсорбента

, моль/м²или моль/г

где – количествоi-го компонента в поверхностном слое (адсорбата);S – площадь поверхностного слоя;m – масса адсорбента.

Избыточная, или гиббсовская, адсорбция Г_i – избытокi-го компонента в поверхностном слое по сравнению с его количеством в объеме фазы, приходящийся на единицу площади поверхности

, моль/м²

где – молярная концентрацияi-го компонента в поверхностном слое и объеме фазы соответственно;V_s– объем поверхностного слоя;– количествоi-го компонента в объеме фазы.

Если концентрация адсорбируемого вещества на поверхности значительно превышает его концентрацию в объеме, можно принять, что Г=А.

Десорбця – процесс, обратный адсорбции (переход вещества из поверхностного слоя в объем фазы).

В зависимости от природы адсорбционных сил различают физическую ихимическую (хемосорбцию) адсорбцию.

При физической адсорбции взаимодействие адсорбента и адсорбата осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей, а при хемосорбции – за счет образования химических связей.

В зависимости от агрегатного состояния смежных фаз различают адсорбцию на границе жидкость-газ, жидкость-жидкость, твердое тело-жидкость, твердое тело-газ.