4. Адсорбция веществ из растворов на твердом адсорбенте

Из растворов на поверхности твердого вещества могут адсорбироваться как молекулы растворенного вещества, так и молекулы растворителя, поэтому изотерма адсорбции в этом случае имеет особенность.

На рисунке приведена зависимость удельной адсорбции (С_о – С)/ m от концентрации адсорбата в растворе, где С_о – концентрация растворенного вещества до адсорбции, С – концентрация вещества после адсорбции, m – масса адсорбента. Для анализа, изотерму процесса адсорбции из растворов удобно разделить на три участка. На 1 участке при низких исходных концентрациях вещества в растворе, удельная адсорбция возрастает. При достижении определенных значений исходных концентраций (например, С_о^*), удельная адсорбция адсорбируемого вещества начинает уменьшаться (участок 2) и затем становится отрицательной (участок 3). Уменьшение удельной адсорбции адсорбируемого вещества связано с тем, что начинает преобладать адсорбция растворителя. Концентрация адсорбата, при этом повышается и становится больше исходной, т.е. (С_о- С) ˂ 0 и удельная адсорбция (С_о – С)/ m также становится отрицательной.

Таким образом, можно сделать выводы:

• Более полно происходит адсорбция из растворов низких концентраций веществ;

• Адсорбции веществ из растворов мешают хорошо адсорбируемые растворители.

5. Избирательность адсорбции

Если адсорбция какого-либо вещества значительно превосходит адсорбцию других, то можно говорить о его избирательной адсорбции этого вещества данным адсорбентом.

Одним из примеров избирательной адсорбции является ионная адсорбция, которая подчиняется определенным правилам:

1. При адсорбции сильных электролитов на твердом адсорбенте преимущественно адсорбируются ионы, входящие в состав адсорбента или имеющие с ним общую группировку атомов.

2. Многовалентные ионы адсорбируются сильнее одновалентных.

3. Ионы одинаковой валентности адсорбируются не одинаково: более крупные ионы адсорбируются лучше.

4. На заряженной поверхности адсорбента адсорбируются ионы, имеющие противоположный знак заряда.

5. При адсорбции слабых электролитов катионы и анионы адсорбируются в эквивалентных количествах.

Упражнения для самостоятельной работы:

1. Выбрать вещества, являющиеся поверхностно-активными:

1. пропанол,

2. серная кислота,

3. азотная кислота,

4. стеарат калия,

5. масляная кислота

2. Как меняется поверхностное натяжение раствора масляной кислоты с ростом концентрации?

1. уменьшается

2. увеличивается

3. не изменяется

3. Какие из ионов будут предпочтительнее адсорбироваться на поверхности твердого фосфата кальция?

1. HPO₄^2-

2. K⁺

3. Ca²⁺

4. H⁺

Глава 8 Электропроводность растворов электролитов

Содержание

1. Проводники второго рода, явления, связанные с перемещением ионов

2. Закон Кольрауша

3. Электрохимия. Электрометрические методы анализа

4. Электродные потенциалы

5. Гальванические элементы

6. Диффузионный и мембранный потенциалы

7. Потенциометрия

8. Потенциометрический метод определения рН растворов