Жоспар: Коллоидтық химия пәні
Гаркинс пен Юра (ГЮ) теориясы
жүктеу/скачать 2,31 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2. Гаркинс пен Юра (ГЮ) теориясы
Гаркинс пен Юраның зерттеулері (ХХғ. 40 жылдары, 1946ж.) адсорбция процесі кезінде адсорбенттің (немесе адсорбтивтің) беттік қабатының агрегаттық күйінің өзгеріле алатынын көрсеткен. Олар Г = 𝑥 𝑠 ⁄ және 𝒜 = 1 Г ⁄ = 𝑠 𝑜 𝑥 ⁄ (1) формулаларын пайдаланып (мұндағы Г-адсорбтивтің беттік артықшылығы, х- адсорбенттің бір өлшем массасы адсорбциялаған газдың (будың) мөлшері (моль/г), s 0 -молярлық аудан); беттік қысым (π) және молярлық аудан арасындағы байланысты тапты: 𝜋 = 𝑅𝑇 𝑆 0 ∫ 𝑥𝑑𝑙𝑛𝑃 𝑃 0 . (2) Графиктік интегралдау әдісімен π шамасын табады: ол үшін x=f(lnP) координаталарында тәжірибелер бойынша құрылған қисық астындағы аудан өлшенеді. Сонымен, изотерма мәліметтері, (1) және (2) теңдеулер көмегі бойынша π- 𝒜 координатасында (газдың) сығылу қисығын салуға болады. Гаркинстің өлшеулері бойынша тұрғызылған сығылу қисықтары су бетіндегі ерімейтін қабыршықтар (жұқалтырлар) үшін алынған қисықтарға мүлдем ұқсас болған. (1) және (2) теңдеулер қарама-қарсы бағытта да өтулер жүргізуге–егер π мен 𝒜 арасындағы байланыстың аналитикалық өрнегі белгілі болса, онда адсорбция изотермасын алуға мүмкіндік береді. Адсорбция изотермасының мұндай теңдеуін Гаркинс пен Юра 𝑙𝑛𝑃 = 𝐵 − (k 𝑥 2 ) ⁄ (3) түрінде алды. Мұндағы В-интегралдау константасы; k = 𝛼 ∙ 𝑠 𝑜 2 2𝑅𝑇 ⁄ ; 𝛼 − 𝜋 = 𝐵 − 𝛼𝒜 теңдеуімен өрнектелген түзудің көлбеулік бұрышының тангенсі. Константасы k–ның айқын физикалық мәні бар және оған бағалауға болатын шамалар енеді. 1/х 2 және lnP координаталарында өрнектелген изотермалар (3) теңдеуге сәйкес түзулерге жатады және k және В шамаларын анықтауға мүмкіндік береді: k=1/tgα (α-түзудің абцисса өсіне көлбеулік бұрышы); В=а/tgα (a- ордината осінде қиылысатын кесінді). (Гаркинс пен Юраның “абсолюттік әдісі” деп аталатын әдіспен алынған тәуелсіз өлшеулерден белгілі) S 0 шамасы және tgα бойынша авторлар 1/α- газдың сығылу коэффициентінің мәнін 1 𝛼 ⁄ = 𝑠 0 2 ∙ 𝑡𝑔𝛼 2𝑅𝑇 ⁄ (4) формуласы бойынша тапты. 1/α шамасы сұйық күйдегі сәйкес адсорбтивтің көлемдік (үш өлшемдік) сығылғыштық коэффициенттерінің белгілі мәндерімен жақсы сәйкес келеді және әртүрлі адсорбенттердегі берілген адсорбтив үшін тұрақты шама болып табылады да Гаркинс пен Юра теориясының негізіне жататын көзқарастарды жақсы дәлелдейді. ГЮ теориясы қысымның шағын ғана (тар) шектерінде, яғни 0,2≤Р/Р S ≤0,4 аралығында қолданылады. Кейбір кемшіліктеріне (Р-ның тар аумағы және фазалық өтудің-булардың конденсациялануының басталуын анықтау қиындығы) қарамастан ГЮ теориясы қазіргі заманғы зерттеу жұмыстарында және іс жүзіндегі есептеулер үшін табысты қолданылып жүр. жүктеу/скачать 2,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|