Высокопористые адсорбенты корпускулярной, пористой и губчатой структуры и методы их получения. Пористость. Интегральная и дифференциальная структурные кривые адсорбции.

Пористые адсорбенты – твердые тела, внутри которых имеются поры, обуславливающие наличие внутренней межфазной поверхности. Поры могут быть заполнены газом или жидкостью. Тип таких систем Г/Т или Ж/Т.

Пористость (П) – отношение общего объема пор к общему объему тела:

Высокодисперсные пористые неорганические материалы, в частности, адсорбенты и катализаторы, получают в основном двумя методами. Один из них заключается в синтезе гидрозоля с последующей его коагуляцией для образования геля; гель высушивают. Частицы дисперсной фазы (корпускулы) в результате этих операций срастаются с образованием твердого каркаса. Так как частицы золя высокодисперсны, то получаемый пористый материал имеет большую удельную поверхность. Таким методом получают адсорбенты корпускулярной структуры.

Второй метод получения высокодисперсных пористых адсорбентов и катализаторов заключается в обработке крупнопористых материалов агрессивными газами или жидкостями. При такой обработке получаются пористые тела губчатой структуры.

Билет 9 Поверхностное натяжение и электрический потенциал. Механизмы образования дэс. Связь межфазного электрического потенциала с поверхностным натяжением – уравнение Липмана.

При погружении твердой фазы в раствор электролита происходят следующие явления: между твердой фазой и раствором возникает двойной электрический слой, появляется вполне определенная разность потенциалов между поверхностью дисперсной фазы и дисперсионной средой.

1. Неравенство электрохимических потенциалов ионов в кристаллической решетке твердого тела и ионов в растворе. Переход ионов или электронов из одной фазы в другую.

2. Специфическая адсорбции ионов на поверхности твердой фазы. Избирательная адсорбция в межфазном слое ионов электролитов, не входящих в состав веществ, образующих фазы.

3. Ориентированная адсорбция поверхностно-активных веществ.

Первое уравнение Липпмана, связывающее электрический потенциал с поверхностным натяжением:

q_s – плотность заряда

Если знаки потенциала и заряда совпадают, то поверхностное натяжение снижается с ростом потенциала. Если же их знаки противоположны, то увеличение потенциала ведет к росту поверхностного натяжения.

Газообразные и конденсированные слои на границе: раствор-газ (кривая сжатия пленки нерастворимых пав). Поверхностное давление. Весы Ленгмюра. Определение размеров молекул пав с помощью весов Ленгмюра.

В зависимости от условий, природы ПАВ и подложки образуются поверхностные пленки, которые сходны по свойствам с веществами в 3 агрегатных состояниях Ж, ТВ, Г. Возмножность самопроизвольного образования пленки на поверхности тел определяется соотношением работы адгезии пленки к поверхности и работой когезии вещества пленки.

Если концентрация мала и мало взаимодействие молекул в поверхностном слое (большой коэф.растекания) то молекулы ПАВ движутся по поверхности независимо друг от друга. Такое состояние напоминает поведение газа, поэтому пленку называют условно газообразной.

При увеличении концентрации ПАВ на поверхности и работы его когезии (может быть вызвано увелич. Длины УВ радикала) создаются условия для конденсации пленки. Пленки образованные при сплошном заполнении поверхностого слоя называют конденсированными.

Методичка рисунок весы ленгмюра. Возможность сущ. поверх. пленок в различных состояниях впервые было наглядно показано Ленгмюром. Для этого он сконструировал весы, с помощью которых можно измерить поверхностое давление. Принцип измерении заключается в след. В кювету 1 наливают до краев жидкость и на ее поверхность между подвижной 2 и неподвижной 3 планками наносят вещество, образующее мономолекулярную пленку, в процессе молекулярно-кинетического движения молекулы вещества ударяются о планку и создают давление, которое можно уравновесить с помощью разновесов в чашечке 4 весов. Передвигая планку 3 можно менять площадь. Затем строят зависимость поверхностного давления пленки от площади поверхности, приходящейся на 1 молекулу вещества пленки. Изотермы поверхностого давления позволяют определить размер и форму молекул ПАВ Если площадь на которой размещен 1 моль в-ва разделить на число Авогадро, то получим площадь занимаемую 1 молеклой. W=Sm/Na