РМС-МедТур

Медицина и Туризм


Медицинский туризм - лечение и реабилитация






Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru
liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня

АДСОРБЦИЯ

(от лат. ad - на, при и sorbeo - поглощаю), поглощение к.-л. вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела. Напр., если поместить в водный раствор уксусной к-ты кусочек угля, то произойдёт А.- количество к-ты в растворе уменьшится, молекулы к-ты сконцентрируются на поверхности угля. А. и абсорбция - поглощение в объёме тела, объединяются общим термином сорбция. Явление А. стало изучаться со 2-й пол. 18 в. (Шееле, 1773), хотя несомненно, что в практич. деятельности человечества А. использовалась с незапамятных времён. Учение об А. является частью более общей теории многокомпонентных гетерогенных систем, основы к-рой заложены У. Гиббсом (1876). Явление А. тесно связано с особыми свойствами вещества в поверхностном слое. Напр., молекулы, лежащие на поверхности раздела фаз жидкость - пар, втягиваются внутрь жидкости, т. к. испытывают большее притяжение со стороны молекул, находящихся в объёме жидкости, чем со стороны молекул пара, концентрация к-рых во много раз меньше концентрации жидкости. Это внутр. притяжение заставляет поверхность сокращаться и количественно характеризуется поверхностным натяжением. По той же причине молекулы к.-л. др. вещества, оказавшиеся вблизи поверхности, притянутся к ней и произойдёт А. После А. внутр. притяжение частично компенсируется притяжением со стороны ад-сорбц. слоя и поверхностное натяжение уменьшается. Гиббс вывел формулу, связывающую значение А. с изменением поверхностного натяжения. Те вещества, А. к-рых сильно уменьшает поверхностное натяжение, принято называть поверхностно-активными.

Вещество, на поверхности к-рого происходит А., наз. адсорбентом, а поглощаемое из объёмной фазы - адсорбатом. В зависимости от характера взаимодействия между молекулой адсорбата и адсорбентом А. принято подразделять на физ. А. и хемо-сорбцию. Менее прочная физ. А. не сопровождается существ. изменениями молекул адсорбата. Она обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия, к-рые связывают молекулы в жидкостях и нек-рых кристаллах и проявляются в поведении сильно сжатых газов. При хемосорбции молекулы адсорбата и адсорбента образуют хим. соединения. Часто А. обусловлена и физ. и хим. силами, поэтому не существует чёткой границы между физ. А. и хемосорбцией.

Физически адсорбированные молекулы более или менее свободно перемещаются по поверхности, при этом их свойства часто аналогичны свойствам очень тонкого слоя газа, т. н. двухмерного газа. Они могут собираться группами, образуя слой двухмерной жидкости или двухмерного твёрдого тела. Адсорбированные молекулы рано или поздно покидают поверхность - десорбируются. Время, в течение к-рого молекула находится на поверхности, наз. временем А. Времена А. могут колебаться в очень широких пределах. Скоростью А. (соответственно скоростью десорбции) наз. количество молекул, адсорбирующихся (или десорбирующихся) за единицу времени, оба значения величин относят к единице поверхности или массы адсорбента. Скорость хемосорбции, как и скорость любого хим. процесса, чаще всего увеличивается с повышением темп-ры (т. н. активированная А., см. Хемосорб-ция). Если скорости А. и десорбции равны друг другу, то говорят, что установилось адсорбционное равновесие. В состоянии равновесия количество адсорбированных молекул остаётся постоянным сколь угодно долго, если неизменны внешние условия (давление, темп-pa и др.).

Адсорбированные молекулы не только совершают движение вдоль поверхности адсорбента, но и колеблются, то приближаясь к поверхности, то удаляясь от неё. Чем выше темп-pa, тем интенсивнее коле-бат. движение, а стало быть, больше вероятность того, что в процессе таких колебаний связь молекулы с поверхностью будет разорвана и молекула десорбирует-ся. Благодаря этому с ростом темп-ры уменьшается время А. и равновесное количество адсорбированных молекул.

С ростом концентрации или давления адсорбата в объёме увеличивается частота попаданий молекул адсорбата на поверхность адсорбента; пропорционально ей возрастает скорость А. и увеличивается равновесное количество адсорбированных молекул. Кривые зависимости равновесной А. от концентрации или давления адсорбата при постоянной темп-ре наз. изотермами А.

Если адсорбат покрывает поверхность слоем толщиной в одну молекулу, А. наз. мономолекулярной. Простейшая изотерма мономолекулярной А. представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат, где на оси абсцисс отложено давление адсорбата Р, а на оси ординат степень заполнения поверхности , т. е. доля поверхности, покрытая адсорбированными молекулами. Это - т. н. изотерма Генри:

Коэффициент пропорциональности k зависит гл. обр. от темп-ры и характера взаимодействия адсорбент - адсорбат.

Ур-ние Генри справедливо при очень низких степенях заполнения для однородной поверхности. По мере увеличения степени заполнения всё большую роль начинает играть взаимодействие между адсорбированными молекулами и интенсивность их поверхностной подвижности. Если молекулы адсорбата притягиваются друг к другу, то каждая вновь адсорбирующаяся молекула будет испытывать притяжение и адсорбата и молекул, адсорбированных ранее. Поэтому, по мере заполнения поверхности, силы, удерживающие адсорбированную молекулу,будут увеличиваться и условия для А. будут всё более и более благоприятными. В этом случае с ростом давления изот