Оқулық Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі оқулық ретінде бекіткен



Pdf көрінісі
бет38/49
Дата31.03.2017
өлшемі3,84 Mb.
#10770
түріОқулық
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   49


Достарыңызбен бөлісу:

11.6 – сурет 

 

344 


 

одан  К=101  және  Vm=1,82  см²/

2

.  V


m

 

– шамасы адсорбцияның тәжірибелік 



мәліметтерінен  анықталады,  оның 

шамасы  адсорбент  бетіне  тура 

пропорционал: 

                  



m

=S∙d=N


m

∙A∙d            (29) 

Мұндағы  d-молекуланың  диаметрі, 

ол 


адсорбциялық 

қабаттың 

қалыңдығын 

көрсетеді; 

А-бір 

молекуланың  орнығу  ауданы;  N



m

-

моноқабаттағы молекулалар саны. 



(29)-теңдеуден  адсорбенттің  меншікті  ауданын  анықтауға 

болады:                             

                                                S=Nm∙A                                               (30) 

N

m



= V

m

/22412∙6,02∙10²³ болғандықтан: 



                                        S=2,68∙10¹³∙V

m

∙A                                         (31) 



 

А-ның мәні көптеген N

2

, Аr, Кr сияқты газдар үшін өте жоғары 



дәлдікпен  анықталған.  Сол  себептен  оның  мәнін  газдарда 

адсорбциялау  кезінде  адсорбент,  яғни  қатты  дене  бетін  анықтауға 

пайдаланады: А

N2

 = 16,2*10



-16

; А


Ar

 = 16,6∙10

-16

 . A


Kr

=21.0∙10


-16

.

 



A

N2

-



нің  мәнін  және  жоғарыда  табылған  V

m

-  нің  мәнін  31-  теңдеуге 



қойып ТіО

2

-нің меншікті бетін табуға болады: 



                                              S=7,9 м

2

г. 



Дәл осы сияқты басқа да адсорбенттердің меншікті аудандарын 

анықтауға болады. 

 

4. Қатты дене – ерітінді жанасу бетіндегі адсорбция 

Қатты  дене  мен  ерітінді  арасындағы  адсорбциясының 

лиозольдердің  түзілуі  мен  бұзылуының  және  тұрақтылығының 

негізін түсіндіретін болғандықтан коллоидтық химия үшін маңызы 

зор.  Енді  адсорбцияның  осы  түріне  тоқталайық.  Қатты  дене  мен 

ерітінді  арасындағы  адсорбция,  қатты  дене  мен  газ  арасындағы 

адсорбцияға  жалпы  алғанда  ұқсас.  Алайда  қарастырып  отырған 

адсорбцияның өзіне тән қиындықтары бар. Соның нәтижесінде осы 

уақытқа  дейін  қатты  дене  мен  ерітінді  арасындағы  адсорбцияның 

жалпы теориясы жоқ. Бұл адсорбцияны түсіндіру үшін кейде бұның 

газ  бен  қатты  дене  арасындағы  адсорбциясына  ұқсаcтығын 

 

11.7  -  сурет.  Азоттың  TiO



2

 

бетіндегі  адсорбциясы.  БЭТ 

изотермасының қолданылуы 

 

 

345 


 

пайдаланып, (дұрысырақ айтқанда газ бен ерітіндідегі еріген заттың 

ұқсастығын  пайдаланып)  Лэнгмюр,  Фреиндлих  теңдеулерін 

қолдануға  болады.  Жалпы  қатты  дененің  адсорбциясының 

қиындығына  (қатты  дене  бетінің  күйі  және  оны  сандық  өлшеудің 

қиындығы)  қоса  ерітіндінің    қатты  денедегі  адсорбциясының  тағы 

қосымша  қиындықтары  болады.  Олар  біріншіден:  қатты  дене  де 

еріген  заттың  ғана  адсорбциясы  емес  оған  қоса  еріткіштің 

адсорбциясы  қосарлана  жүруінен,  яғни  бәсекелік  адсорбция 

болады. 


Екіншіден  адсорбцияның  молекулалары  мен  еріткіштің 

молекулалары  арасындағы  әрекеттесудің  болуынан.  Ал  егер 

еріткіштегі  еріген  зат  электролит  болатын  болса,  онда  адсорбция 

иондық болады. Оны да еске алу керек. 

Міне осы айтылған ерекшеліктерге сүйене отырып қатты дене 

мен ерітінді арасындағы адсорбцияны біз оны жалпы сапалық түрде 

қарастыру  мен  ғана  шектелеміз.  Көбінде  бұндай  адсорбцияның  2 

түрлі  жағдайы  қарастырылады.  Олардың  біріншісі  –  молекулалық 

адсорбция  яғни  электролит  еместердің  адсорбциясы,  екінші 

электролиттердің адсорбциясы, бұл электролиттің иондарының бірі 

таңдамалы  түрде  адсорбцияланғанда  болады.  Енді  осыларға  жеке-

жеке тоқталайық. 



 

4.1 Ерітіндінің молекулалық адсорбциясы 

Ерітінділердің  қатты  денеге  адсорбцияланғандағы  үш 

жағдайын қарастырайық: 

Егер  еріген  заттың  молекулалары  еріткіштің    молекулаларына 

қарағанда  адсорбенттің  бетіне  көп  адсорбцияланса,  онда  оң 

адсорбция болады (Г>0). 

Егер  еріткішіміз  еріген  заттан  көп  болса,  теріс  адсорбция 

(Г<О),  ал  егер  заттың  концентрациясы  адсорбенттің  беті  мен 

ерітінді көлемінде бірдей болса, адсорбция болмайды (Г=О). 

Осы үшеуінің ішіндегі практикалық маңызы зор, оң адсорбция. 

Оң адсорбция кезіндегі 1 г. адсорбенттегі ерітіндіден молекулалық 

адсорбцияланған заттың мөлшерін (шамасын) а, формула бойынша 

былайша табуға болады: 

                                           а=(C

0

-C



1

)∙V/m∙1000                                 (32) 

Мұндағы  C

0

  және  C



1

  адсорбенттің  бастапқы  және  тепе-теңдік 

концентрациясы,  моль/  литр;  V-  адсорбцияға  түсетін  ерітіндінің  


 

346 


 

көлемі,  л;  m-адсорбенттің  массасы,  г.;  1000-  ауыстыру 

коэффициенті (Өлшейтін шаманы моль/г айналдыру үшін). 

Егер  қатты  дененің  беті  белгілі  болса,  онда    адсорбция 

шамасын 1өлшем бетке есептейді. (Көбінде 1 см

2

-қа). 



Көпшілік 

жағдайларда 

сұйылтылған 

ерітінділер 

үшін 

молекулалық 



тепе-теңдік 

адсорбцияның 

адсорбтивтің 

концентрациясына  байланыстылығын  өзімізге  белгілі  Фреиндлих 

немесе Лэнгмюр теңдеуінен көрсетуге болады. 

 

а) Еріткіштің табиғатының молекулалық адсорбцияға әсері 

Ерітіндінің  қатты  дене  бетіндегі  адсорбциясы  бәсекелік 

адсорбция  екенін  айттық.  Ендеше  неғұрлым  еріткіш  бетте  нашар 

адсорбцияланатын  болса,  соғұрлым  еріген  затымыз  жақсы 

адсорбцияланады.  Басқаша  айтқанда  заттардың  беттік  керілуінің 

еске алсақ, БАЗ-дың беттік керілуі аз шама еріткіштің беттік керілуі 

неғұрлым  көп  болса,  соғұрлым  ол  бетте  нашар    адсорбцияланады 

да,  керісінше  еріген  зат  бетте    жақсы  адсорбцияланады.  Міне  осы 

себепті  қатты  дене  бетіндегі  судағы  ерітінділердің  адсорбциясы 

органикалық  ерітінділердің  адсорбциясынан  күшті  болады. 

Органикалық  еріткіштердің  беттік  керілуі  аз  шама  екені  бізге 

бұрыннан мәлім. 

Ерітінділердің 

қатты 

дене 


бетіндегі 

адсорбциясын 

еріткіштердің  жұғу  жылуы,  диэлектрлік  (өтімділігі)  тұрақтылығы 

сияқты шамаларымен сипаттауға болады. 

Егер  еріткіш  адсорбтивті  өте  жақсы  ерітетін  болса,  онда 

адсорбция нашар болады. Бұл Траубе-Дюкло ережесін де шығатын 

қорытынды.  Шындығында  да  егер  органикалық  қаныққан 

қышқылдардың  органикалық  еріткіштегі  (мысалы  бензолдағы) 

ертіндісін 

гидрофилдік 

адсорбентте 

(мысалы 


SiO

2



адсорбциялайтын  болсақ,  онда  қышқылдардың    молекулалық 

салмақтары  өскенде  олардың  адсорбциясы  өспейді.  Қайта  Траубе-

Дюкло ережесіне керісінше азаяды. Өйткені жоғарыда айтылғандай 

органикалық қышқылдардың молекулалық салмақтары өскен сайын 

олардың  бензолдағы  еруі  де  күшейеді.  Ендеше  олардың 

адсорбциясы  азаяды  екен.  Ерітіндінің  қатты  дене  бетіндегі 

адсорбциясына  еріткіштің  табиғатына  ғана  емес  сонымен  қатар 

адсорбент пен адсорбтивтің қасиеттері де әсерлерін тигізеді. 



ә) Адсорбент пен адсорбтивтің қасиеттерінің әсерлері

 

347 


 

Адсорбция  шамасына  адсорбенттің  полярлығы  мен  уақ 

тесіктерінің 

әсерлері 

де 

өте 


күшті 

болады. 


Полярлы 

адсорбенттердің  полярлы  адсорбтивті,  ал  полярлы  емес 

адсорбенттердің 

полярлы 


емес 

адсорбтивтерді 

жақсы 

адсорбциялайтыны  белгілі.  Ал  адсорбенттердің  уақ  тесіктерінің 



адсорбцияға  әсерлері  сол  адсорбтивтің  молекулалары  мен  уақ 

тесіктердің  шамларының  қатынасына  байланысты  болады.  Егер 

тесік  шамалары  өссе,  ал  адсорбтив  молекулаларының  шамасы  аз 

болса  ертіндінің  қатты  денедегі  адсорбциясы  көбейеді.  Ал 

адсорбтивтің 

молекулаларының 

шамалары 

тесіктердің 

шамаларының жоғары болса, онда олардың тесікке енуі қиындайды 

да, адсорбция шамасы аз болады, не адсорбция нашарлайды. Әрине 

егер  қатты  дене  беті  тегіс  болса,  онда  жоғарыда  да  айтылғандай 

болмайды. 

Адсорбцияға  адсорбтивтік  химиялық  табиғатының  да  әсері 

күшті,  алайда  бұлардың  арасындағы  байланысты  тікелей  жалпы 

түрде  айтуға  болмайды.  Өйткені  бірдей  адсорбтивтердің  өзі 

адсорбент пен ортаның (яғни еріткіштің) полярлығына байланысты 

әртүрлі  адсорбциялануы  мүмкін.  Соған  қарамастан  адсорбцияның 

адсорбтивтің  табиғатына  байланыстылығы  Ребиндер  ұсынған 



полярлықты  теңдестіру  ережесімен  анықталады.  Бұл  ереже 

бойынша  С  адсорбтивінің  адсорбциясы  егер  бөлу  бетін  түзететін 

фазалардың  (А  және  В  фазалары)  полярлығын  теңестіруге 

тырысатын  болса,  яғни  А  мен  В  фазаларының  полярлығының  

айырмашылығын  азайтатын  жағдайда  ғана  болады.  Басқаша 

айтқанда  С-ның  адсорбциясы  оның  диэлектрлік  тұрақтылығы 

(өтімділігі)  А  мен  В  фазаларының  диэлектрлік  өтімділіктері  (ε

A

 



және ε

B

) аралығында болатын болса жүреді: 



                                   ε

A

 > ε



C

 > ε


B

 немесе  ε

A

 < ε


C

 < ε


Бұдан  неғұрлым  еріген  зат  пен  ерітіндінің  полярлығының 

айырмашылығы  көп  болса,  соғұрлым  затымыз  еріткіште  нашар 

ериді.  Ендеше  оның  беттегі  адсорбциясы  жақсы  болады.  П.  А. 

Ребиндердің  ережесі  бойынша  БАЗ  молекулалары  адсорбент  пен 

ортаның  бөлу  беттерінің  полярлық  бөлігімен  полярлық  фазаға, 

полярлық емес бөлігімен полярлық емес фазаға қарап орналасады. 

Оны сұлба түрінде былай көрсетуге болады: 



 

348 


 

 

11.8-сурет. Әртүрлі бөлу бетіндегі дифильдік молекулалардың 



орналасуы 

 

Бұл  жоғарыда  айтылған  жағдайлардан  басқа  адсорбция 

шамасының  неге  байланыстылығын  көрсететін  белгілі  бір 

жағдайлар  үшін  қолданылатын  дербес  ережелер  бар.  Мысалы 

заттың молекулалық  салмағы артқан сайын оның  адсорбциясы да 

күшейеді.  Міне  бояғыш  заттар  мен  алколоидтардың  жақсы 

адсорбциялануы  осы  себептен,  яғни  олардың  молекулалық 

салмақтары жоғары. Ароматтық заттардың алифаттық заттардан, ал 

қанықпаған  қосылыстардың  қаныққан  қосылыстардан  жақсы 

адсорбцияланатыны  сияқты  т.б.  дербес  ережелерді  де  айта  кеткен 

жөн. 

б)Температура  мен  ерітінділердің  концентрацияларының 

әсерлері 

Газға  қарағанда  сұйықтықта  диффузия  шамасының  аздығына 

байланысты  ерітіндінің  адсорбциясы  газдың  адсорбциясынан 

баяулау жүреді. Оны жылдамдату үшін көбінде жүйені араластыру 

керек.  Әсіресе  үлкен  молекулалардың  өте  уақ  тесікті,  яғни 

капиллярлы  адсорбенттегі  адсорбциясы  өте  баяу  жүреді.  Міне 

бұндай жағдайлар үшін адсорбциялық тепе-теңдік болмайды да. 

Температура  көбейген  сайын  ерітіндінің  беттегі  адсорбциясы 

нашарлайды,  әрине  газдардың 

адсорбциясымен 

салыстырсақ 

ерітіндінің 

адсорбциясының 

кемуі  баяулау  болады.  Алайда 

кейбір  жағдайларда  температура 

өскен  сайын  нашар  еритін 

адсорбтивтік еріткіште еруі өседі 

де, 


ерітіндінің 

тепе-теңдік 

концентрациясының 

өсуіне 


байланысты  адсорбция  шамасы 

 

11.9 – сурет. Г – нің адсорбтивті ң 



 мольдік үлесіне (N) тәуелділігі 

 

349 


 

да өсуі мүмкін. Мысалы бұндай құбылыс гептандағы нефталиннің 

гидроксилденген    SiO

2

  бетінде  адсорбцияланғанында  байқауға 



болады.  11.9  -  суретте  Гиббстік  адсорбция  шамасының  (Г) 

адсорбтивтік  мольдік  үлесінің  өсуіне  (N)  байланыстылығы 

схемалық  түрде    көрсетілген.  Бұндағы  1  қисық  алдымен  өте 

жылдам  көтеріліп  максимум  арқылы  өседі  де,  оған  0-ге  дейін 

төмендейді.  Бұл  1  қисығымыз  адсорбтивтің  күшті,  ал  еріткіштің 

нашар  адсорбцияланғандағы  N  мен  Г  арасындағы  байланысты 

көрсетеді.  Бұндағы  N-нің  белгілері  бір  мәнінде    адсорбцияның  

кемуі  N-нің  жоғары  мәнінде  бет  пен  көлемде  адсорбтивтік 

концентрациясы өте көп болады да және бірдей болады. 

11.9  -  cуреттегі  2-ші изотерма  теріс  адсорбцияны    сипаттайды, 

яғни  адсорбтив  нашар,  ал  еріткіш  өте  күшті  адсорбцияланғандағы 

Гмен  N-нің  байланыстылығын  көрсетеді.  Бұл  адсорбцияның  да 

абсолюттік мәні алғаш түзу сызықты өсіп,  максимумге жетеді де, 

ал адсорбтивтің концентрациясы өте жоғары болғанда 0-ге жетеді. 

Ал 

суреттегі 



изотерма 

компонентерді 

нашар 


адсорбцияланғандағы  Г  мен  N-нің  байланыстылықты  көрсетеді. 

Бұл  жағдайда  Гиббстік  адсорбцияның  алғаш  оң  болып,  N-нің 

белгілі  бір  мәнінен  бастап  оның    шамасы  теріс  болатыны  көрініп 

тұр.  Бұл  да  N-нің  жоғарғы  мәнінде  0-ге  тең  болады.  Изотерманың 

(3)  абсцисса  осімен  қиылысу  нүктесінде  көлем  мен  беттегі 

ерітіндінің  концентрациясы  бірдей,  бұндай  жағдайда  қарастырып 

отырған  адсорбентіміз  қоспаларды  бөле  алмайды.  Бұл  құбылысты 

адсорбциялық  азеотропия деп атайды. 

Тағы  бір  айтып  кететін  нәрсе  егер  полярсыз  еріткіштегі  БАЗ-

дың ерітінділерінің адсорбциясын қарастырсақ, кейбір жағдайларда 

БАЗ  қалыңдығы  0,05-0,5  мк  болатын  полимолекулалық  қабаттар 

түзеді  екен.  Б.  В.  Дерягин  мен  Г.  И.  Фукстің  шәкірттерімен  бірге 

жасаған еңбектерінде ондай қабаттарында механикалық қасиеттері 

ерітіндінің қасиеттерінің өзгеше және сол БАЗ-дың құрылысы мен 

молекулалық салмағына байланысты болатындығын көрсетілген. 



 

4. 2 Ерітінділердің адсорбциясының маңызы 

Ерітіндінің  адсорбциясының  көптеген  физика-химиялық 

процесстердегі  маңызы  зор.  Олар көбінде өсімдік  және  жануарлар 

организмдеріндегі  көптеген  процестермен  де  тікелей  байланысты. 

Қоректі 

заттарды 

сіңіру, 

алдымен 


олардың 

табиғи 


катализаторлардың – ферменттердің бетіне жиылуынан басталады. 

 

350 


 

Техникада  молекулалық  адсорбция  көп  қолданылады.  XVIII-

ғасырдың өзінде-ақ Т. Е. Ловиц көмір арқылы әр түрлі ерітінділерді 

тазартуға  болатындығын  көрсетті.  Қазіргі  кезде    қанттың 

(сироптарын)  шырындарын  тазарту  активтік  көмір  арқылы  жүзеге 

асырылады. Майлайтын сұйықтарды (немесе майларды) адсорбент 

ретінде қолданылатын топырақтар арқылы тазартуға болады. 

Көптеген  өте  аз  тараған  элементтерді  ерітіндіден  адсорбция 

арқылы  бөліп  алуға  болады.  Аналитикалық  химияда  өте  қиын 

бөлінетін  қосылыстардың  да  адсорбция  арқылы  бөлуге  болады. 

1903  ж.  орыс  ғалымы  М.  С.  Цвет  адсорбцияға  негізделген 

хроматография  тәсілін  ашты.  Бұл  тәсілмен  Цвет  құрамы  күрделі 

хлорофилді 

жеке 


бөліктерге 

бөлді. 


Адсорбцияның 

хроматаграфиялық  негізін  қысқаша  былайша  түсіндіруге  болады. 

Түтікше  (адсробциялық  колонка)  арқылы  әртүрлі  заттар  еріген 

ерітіндінің  көп  уақыт  бойы  жібереді.  Ал  түтікшеміз  кез  келген 

адсорбентпен толтырылған. Мысалы, MgO, CaO, SiO

2

, Al 



2

O

3



 т.б. 

 

Міне 



ерітінді 

адсорбенттен 

өткенде 

түтікшенің 

жоғарғы 

жағында  жақсы  адсорбцияланатын 

заттар  қалады  да,  ал  төменгі 

жағында  нашар  адсорбцияланатын 

заттар 

жиналады. 



Әрине 

ерітіндіміздің 

жоғарыдан 

төмен 


қарай стрелка бағытымен қозғалатын 

болса. Шындығында да адсорбенттің 

жоғары 

қабаттарында 



нашар 

адсорбцияланатын  заттардың  болуы 

мүмкін  емес,  өйткені  адсорбенттің 

бойымен  ертіндінің  жаңа    порциясы 

/бөлігі/  өткенше  нашар  адсорбцияланатын  заттарды  күшті 

адсорбцияланатын 

заттар 

ығыстырып 



шығады. 

Осының 


нәтижесінде  әр  түрлі  компоненттермен  қаныққан  түтікшеде 

көптеген зоналар болады. Егер компоненттер түсті болатын болса, 

оларды  түсі  арқылы  ажыратуа  болады.  Егер  компоненттер  түссіз 

болып  бірақ  люменесценциялық  қабілеті  болатын  болса,  олардың 

шекарасын зонаға ультракүлгін сәулелер түсіру арқылы  анықтауға 

болады. 


Жеке 

компонентерді 

бөлу 

үшін 


зоналардағы 

адсорбенттерді  бір-бірімен  араластырмай  бөліп  алады  да,  оларды  

 

11.10 – сурет. Хлорофилл  

хроматографиясы 


 

351 


 

адсорбцияланған  компоненттерді  белгілі  бір  еріткіштер  арқылы 

жиып алуға болады. 

Міне  химиялық  жолмен  бөлінбейтін  кейбір  заттарды 

хроматография  тәсілімен  осылайша  бөліп  алуға  болады.  Біз 

жоғарыда тек колонналық хроматография тәсіліне ғана тоқталдық. 

Әрине  хроматографияның  көптеген  түрлері  болады.  Олар  ығысу, 

газдық,  газ-сұйықтық,  тұнбалық  т.б.  хроматографиялар.  Олар 

толығырақ  аналитикалық  химия  курсында  қарастырылатын 

болғандықтан  біз  оларға  жеке-жеке  тоқталмаймыз.  Қазіргі  кезде 

хромотографиялық  әдістер  дәрілік  заттарды,  витаминдерді,  энзим, 

алколоид, т.б. заттарды бөлу үшін қолданылады. Жасанды  жолмен 

алынған  трансурандық элементтерді ашу үшін хроматографияның 

рольі  күшті  болды.  Мысалы  №99  энштейний  (Еs),  №100  фермий 

(Fm)  және  №101  менделеевий  (Md)  элементтері  хроматография 

әдісі бойынша бөлінген болатын. 

 

4.3 Электролиттердің адсорбциясы 

Біз  жоғарыда  ерітінділердің  молекулалық  адсорбциясына 

тоқталдық. Егер ерітіндіміздегі еріген зат электролит болып келсе, 

онда  олардың  адсорбциясының  өзіне  тән  ерекшеліктері  болады. 

Күшті  электролиттерді  толық  диссоцияланады  деп  қарастыруға 

болады. Ендеше оларды адсорбциялау тек адсорбциялық күштердің 

әсерімен ғана емес, сонымен қатар электрлік күштердің де әсерімен 

болады. 


Осыған 

байланысты 

ондай 

адсорбциялардың 



теорияларының  теория  және  практикаға  маңызы  зор  өзіндік 

ерекшеліктері  болады.  Көбінде  практикалық  маңызы  көп 

ерітінділер  эектролиттердің  судағы  ерітіндісі  болғандықтан, 

төменде осындай ерітінділердің адсорбциясына тоқталамыз. 



а) Иондық адсорбция 

Электролиттердің иондарға адсорбцияланатынын айтып кеттік. 

Ендеше  электролиттің  адсорбциясы  деп  отырғанымыз  сондағы 

иондардың  адсорбциясы.  Олардың  адсорбциясы  адсорбенттердің 

табиғатына  байланысты  болады.  Иондар  поляризацияланатын 

болғандықтан  олар  полярлы  молекулалардан  тұратын,  иә 

иондардан  тұратын  беттерде  ғана  адсорбцияланады.  Сондықтан 

иондық  адсорбцияны  көбінде  полярлық  адсорбция  деп  те  атайды. 

Беттің  зарядталған  микроучасткалары  өзінің  зарядына  қарама-

қарсы 

зарядталған 



иондарды 

адсорбциялайды. 

Ал 

адсорбцияланбаған  электролиттердің  иондары  электростатикалық 



 

352 


 

тарту  күштерінің  әсерінен  адсорбцияланған  иондардың  маңында 

болады  да,  олар  мен  бірге  бірігіп  адсорбент  бетінде  қос  электрлік 

қабат  түзеді.  Бұл  қабаттың  құрылысы  жөнінде  келесі  тарауда 

толығырақ айтамыз. Иондардың адсорбциялану қабілетіне олардың 

радиустарының  әсерлері  күшті.  Егер  бірдей  валентті  иондардың 

адсорбциясын  қарастырсақ  онда  неғұрлым  ионның  радиусы  көп 

болса, соғұрлым оның адсорбциясы күшті болады. Бұның себебі екі 

түрлі. 

Біріншіден: ионның радиусы үлкен болса, оның полеризациясы 



күшті сол себепті адсорбция да күшті болады. 

Екіншіден:  егер  ионның  радиусы  үлкен  болса,  оның 

гидратациясы  азаяды.  Ал  гидратацияның  иондар  арасындағы 

адсорбцияны  азайтатыны  белгілі.  Өйткені  гидраттық  қабаттар 

электрлік әрекеттесуді азайтады. Міне осының нәтижесінде ионның 

радиустары  өскен  сайын  оның  адсорбциясының  да  өсетіні  көрініп 

тұр. 

Иондардың ортамен байланысуымен азаюына қарай бір қатарға 



орналасатын  қатарды  лиотропты  қатар,  немесе  Гофмейстер 

қатары  деп  атайды.  Бір  валентті  катиондар  үшін  оны    былайша 

жазуға болады. 

                                          Li

+

 

+

 < K


+

 

+



< Cs

Екі валентті катиондар: Mg



+

²< Ca


+

² < Sr


+

²


+

², ал бір валентті 

аниондар төмендегіше  орналасады: 

                                          Cl

-


-

3

-



-

Иондардың  адсорбциясы  олардың  валенттіліктеріне  күшті 



тәуелді  болады.  Неғұрлым  иондардың  валенттіліктері  жоғары 

болса, соғұрлым ол бетке күшті адсорбцияланады. Мысалы әр түрлі 

валентті 

катиондар 

адсорбциялық 

қабілеттігі 

бойынша 

төмендегідей  орналасады:  K

+

<

+

²<<  Al



+3

<

+4

.  Кристалдардың 



бетінде  сол  кристалдардың  құрамында  болатын  иондардың 

адсорбциясының  коллоидтық  химияда  маңызы  зор.  Бұл 

адсорбцияны  кристализация  құбылысы  ретінде  қарастыруға 

болады,  яғни  кристалдық  торды  сол  иондардың  толтыруы  деп 

қарастыруға  болады.  Панет  пен  Фаянстың  ережесі  бойынша 

кристалдың торына тек сол кристалды түзетін иондар мен атомдар 

ғана  орналасады.  Мысалы,  AgJ  кристалы  КJерітіндісінде  болса, 

онда  бетке  J

-

  адсорбцияланады.  Егер  AgJ  кристаллы  AgNO



3

  -дің  


ерітіндісінде болса, онда бетке Аg

+

 - ны адсорбцияланады. 



 

353 


 

Кристалдық  торды  толтыру  үшін  тек  кристалл  құрамына 

кіретін  иондар  ғана  емес,  сонымен  қатар  оларға  изоморфтық 

иондар да бетте адсорбцияланады. Мысалы, жаңағы AgJ кристалы 

үшін  J


-

  ионына  изоморфты  Br

-

,  Cl


-

  иондарын  айтуға  болады. 

Кристалдық тормен мықты байланысты кристалда болатын иондар 

ғана  емес,  сонымен  қатар  кристалдың  бетінде  болатын  атомдар 

тобына (группасына) жақын атомдар топтары да бере алады екен. 

Мысалы,  көмір  органикалық  радикалдарды  күшті  ұстаса, 

алюминий  оксидтері  мен  гидрооксидтері  оттегісі  бар  топтарды 

өздерімен жақсы байланыстырады. 



 
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   49




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет