1. Физическая, или вандерваальсова, адсорбция

2. химическая адсорбция или хемосорбция (возникает в результате перераспределения электронной плотности между адсорбируемым веществом (адсорбатом) и твердым телом (адсорбентом))

Адсорбция обусловлена степенью координационной ненасыщенности поверхностных атомов или ионов, что определяет характер возникающей при адсорбции связи между адсорбентом и адсорбатом

критерии, позволяющие различить физическую и химическую адсорбции

1. Теплоты физической адсорбции близки к теплотам конденсации газов и обычно лежат в пределах 10-50 кДж/моль ( редко превышают 80 кДж/моль)

Теплоты хемосорбции близки к теплотам химических реакций (обычно > 80 кДж/моль, а иногда - 400 кДж/моль и более

2. Температурная зависимость скорости адсорбции

физическая адсорбция протекает с большей скоростью, как правило без энергии активации

Хемосорбция как и большинство химических процессов протекает через активированный комплекс. С повышением Т скорость хемосорбции возрастает в соответствии с величиной энергии активации по закону Аррениуса

Более однозначным критерием является величина температурного коэффициента скорости десорбции

Энергия активации десорбции физически адсорбированных соединений редко превышает несколько кДж/моль

Энергия активации десорбции хемосорбированных соединений обычно превышает 80 кДж/моль

3. Интервал температур, в пределах которого происходит адсорбция

Физическая адсорбция не может протекать при Т значительно превышающих Т конденсации адсорбата

Хемосорбция может проявляться как при низких, так и при более высоких Т

4. степень специфичности взаимодействия газ – твердое тело

Физическая адсорбция не обладает значительной специфичностью, так как она осуществляется за счет вандерваальсовых сил, не чувствительных к химической природе поверхности твердого тела. физическая адсорбция используется для измерения общей поверхности твердых тел

Процесс хемосорбции имеет специфический характер и весьма чувствителен к химической природе и к чистоте поверхности сорбента

5. Физическая адсорбция может приводить к образованию полимолекулярных слоев, так как силы взаимодействия в последующих слоях не отличаются резко по величине от сил взаимодействия в первом слое

6. При химической адсорбции возможность послойной адсорбции исключена, так как химическое взаимодействие происходит только в результате непосредственного контакта между атомами адсорбата и адсорбента

На явлении физической адсорбции основаны методы

• определения общей величины поверхности,

• формы и размеров частиц, из которых слагаются зерна катализаторов,

• формы и размеров пор,

• наличия сужений в разветвленной системе пор,

• фрактальных характеристик и других

• деталей геометрического строения пористых кристаллов

13. Гомогенное изотропное зародышеобразование. Критический размер и состав (число атомов) изотропного зародыша. Изменение энергии Гиббса системы от радиуса ЗНФ. Энергетический барьер ЗО. Метастабильное состояние(пересыщение и переохлаждение) (ПОЛНОСТЬЮ)

Гомогенное изотропное зародышеобразование

Появление зародышей новой фазы (ЗНФ) в метастабильной системе связано с переходом вещества в термодинамически стабильное состояние

по М. Фолмеру

в метастабильной фазе происходит гомогенное спонтанное образование ансамблей разного состава из атомов материнской фазы путем их последовательной обратимой ассоциации:

М₁ + М ↔ М₂

М₂ + М ↔ М₃

М_j-1 + М ↔ М_j

Метастабильная фаза находится в состоянии квазиравновесия: