Адсорбция из растворов
Молекулярная адсорбция — характерна для неэлектролитов.
Ионная адсорбция — характерна для электролитов:
– эквивалентная — оба иона адсорбируются в эквивалентных количествах (слабые электролиты);
– обменная адсорбция — адсорбция одного из ионов электролита сопровождается одновременным вытеснением с адсорбента эквивалентного количества другого иона того же знака (сильные электролиты);
– избирательная адсорбция — на адсорбенте адсорбируются преимущественно ионы одного типа (сильные электролиты).
Природа адсорбента
Полярные адсорбенты:
Al2O3 ∙ xH2O; силикагель SiO2 ∙ xH2O;
крахмал; целлюлоза; Неполярные: Активированный уголь; графитированная сажа
Вода Бензол
Сажа |
Силикагель |
а) |
б) |
Ориентация молекул ПАВ на границе раздела твердое тело - раствор
Адсорбция сильных электролитов
Основными факторами, обуславливающими специфичность адсорбции сильных электролитов, являются:
- Знак заряда поверхности адсорбента
- Заряд иона;
- Радиус гидратированного иона.
Лиотропные ряды
Cs+ > Rb+ > NH4+ > K+ > Na+ > Li+
Увеличение радиуса гидратированного катиона; уменьшение адсорбции
NO3¯ > I¯> Br¯> Cl¯> F¯
Увеличение радиуса гидратированного аниона; уменьшение адсорбции
Избирательная адсорбция
Правило Панета-Фаянса-Гана
на поверхности адсорбента адсорбируются те ионы, которые могут достраивать кристаллическую решетку этого адсорбента
KI + AgNO3 AgI + KNO3
Обменная адсорбция
Иониты
Катиониты – иониты, обменивающиеся катионами
-COOH, -SO3H
R-H + NaOH R-Na + H2O
R-H + CaCl2 R2-Ca + 2HCl
Обменная адсорбция
Иониты
Аниониты - иониты, обменивающиеся анионами
-NH2, =NH
R- NH2 + HOH R – NH3+OH-
R– NH3+OH- + HCl R – NH3+Cl + HOH
Особенности обменной адсорбции
Не всегда обратима
Скорость небольшая
Изменяется рН среды
Обмен происходит в строго эквивалентном соотношении
|
n( 1 |
z |
x) 1000 |
|
|
|
n( 1 |
z |
x) 1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
m |
|
|
|
|
V |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хроматография
Хроматография — физико-химический метод, применяемый для выделения, разделения и идентификации разнообразных веществ природного и синтетического происхождения и качественного и количественного анализа их смесей.
Основной принцип хроматографии
Разделение веществ основано на различии в скоростях движения концентрационных зон веществ, перемещающихся в потоке подвижной фазы (элюента) вдоль слоя неподвижной фазы (адсорбента).