Жоспар: Коллоидтық химия пәні

сипаттайтын 
Ван-дер-Ваальс 
тұрақтысы 
(константасы); 
ϐ-молекула 
қимасының тиімді ауданы. 
Адсорбция  изотермасының  координаталарына  аудару  үшін  бұл  теңдеуді 
дифференциалдау және dπ/d𝒜 туындысын қою арқылы 
𝑑𝑙𝑛𝑃 = (𝒜 𝑅𝑇
⁄
)𝑑𝜋 = (𝒜 ∙ 𝑑𝒜 𝑅𝑇
⁄
) ∙ (𝑑𝜋/𝑑𝒜)             (2) 
теңдеуі 
алынған. 
Оны 
бірқатар 
өзгертулерден 
соң 
интегралдау 
адсорбцияланған  зат  мөлшерін  (адсорбция  үлесі  𝜃 = 𝛾/𝛾
∞
  арқылы 
өрнектелген) Р/Р
S
 тепе-теңдіктік салыстырмалы қысыммен байланыстыратын 
теңдеуді 
𝑃
𝑃
𝑆
⁄
= k
2
𝜃
1−𝜃
∙ 𝑒𝑥𝑝 (
𝜃
1−𝜃
) ∙ 𝑒𝑥𝑝(−k
1
𝜃)                   (3) 
береді.  Бұл  теңдеу  Хилл-де  Бур  теңдеуі  деп  аталады.  Мұндағы:  k
1
=
2𝑎 ∙ 𝛾
∞
𝑁𝑅𝑇
⁄
; 
𝑃
𝑆
-қаныққан бу қысымы; γ-1 см
2
 бетке келетін молекула саны; 
𝛾
∞
-молекулалардың шекті саны; а-Ван-дер-Ваальс тұрақтысы. 
(3)  теңдеу  Лэнгмюрдің,  БЭТ-тің,  ГЮ-дің  теңдеулеріне  қарағанда 
күрделілеу, себебі мұнда анықталуға жататын екі емес, үш константа бар: θ-ға 
кіретін  𝛾
∞
 (немесе ϑ
m
), 
k
1
 және 
k
2
 интегралдау константасы.  
Константа  k
2
-нің  физикалық  мәнін  анықтау  үшін  (3)  теңдеуді 
динамикалық адсорбция үшін θ арқылы жазылған Лэнгмюр  
𝐾𝑃 = 1 (1 − 𝜃)
⁄
;          𝑃 = (1 𝐾
⁄ )[𝜃 (1 − 𝜃)
⁄
]            (4) 
теңдеуімен салыстырайық. 
θ  аз  болғанда  (3)  теңдеудегі  экспоненциалдық  мүшелер  бірге  қарай 
ұмтылады және ол 
k
2
= 1 𝐾𝑃
𝑆
= 1 𝐶
⁄
⁄
 
шарты орындалғанда [мұндағы К-Лэнгмюр константасы; С≈exp(Q
a
/RT) ] (4)-
теңдеуге айналады. 
Сонымен,  k
2
  константасы  К  константасы  сияқты  адсорбент-адсорбтив 
әрекеттесуін сипаттайды, ал k
1
-бұрынғы теорияларда ескерілмеген, Ван-дер-
Ваальс теңдеуіндегі а константасымен анықталатын адсорбтив молекулалары 
арасындағы (тангенциалдық когезия) әрекеттесуді сипаттайды. Адсорбциялық 
процесті толық құнды сипаттау (суреттеу) үшін қажет бұл әрекеттесуді есепке 
алу Я де Бур теориясының сөзсіз құндылығы болып табылады. 
Молярлық  адсорбция  жылуы  (Q
a
)  және  а  шамалары  арқылы  k
2
  мен 
k
1
 
константаларды  жуықтап  бағалауға  болады.  Іс  жүзінде  k
2
  мәндері  15  (әлсіз 
адсорбция) және 0,1 (күшті адсорбция), k
1
 мәндері 1 (әлсіз когезия) және 10 
(күшті когезия) аралықтарында жатады. 
Я  де  Бур  адсорбцияның  көп  қабаттылық  тұжырымдамасын  жоққа 
шығармайды.  Я  де  Бур  бойынша  БЭТ  теориясында  қарастырылған  I-V 
типтердегі  эксперименттік  изотермалардың  бар  болуы  адсорбциялық 
қабаттың  көп  қабатты  немесе  мономолекулалық  болуын  сөзсіз  дәлелдей 
алмайды. 

жүктеу/скачать 2,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: