Теплота адсорбции.Интенсивность взаимодействия адсорбент - адсорбат зависит от состояния адсорбента, от того, какое количество адсорбата предварительно адсорбировано его поверхностью (от заполнения поверхности). Поэтому различают два основных понятия: интегральная и дифференциальная теплота адсорбции, подобно тому, как эти понятия употребляются применительно к теплотам растворения. Интегральной теплотой адсорбции Q называется полное количество теплоты, выделяющейся при адсорбции n молей адсорбата. Ее относят к единице массы адсорбента (Дж/кг). Дифференциальной теплотой адсорбции q называют отнесенное к 1 моль адсорбата дополнительное количество теплоты, выделяющейся при адсорбции бесконечно малого количество адсорбата. Таким образом, по определению
где a-величина адсорбции. Теплота физической адсорбции превышает теплоту конденсации обычно не более, чем на ~ 20 кДж/моль. Хемосорбция протекает довольно медленно и обычно необратима. Теплоты хемосорбции обычно высоки (100-200 кДж/моль). Величина адсорбции а - функция природы адсорбента и адсорбата зависит от взаимодействия между ними. Взаимодействие молекул адсорбата с поверхностью адсорбента имеет ту же природу. что и взаимодействие молекул внутри одной фазы. Некоторое усложнение состоит, однако, в том, что при адсорбции взаимодействуют молекулы, принадлежащие разным фазам, а на границе раздела фаз неизбежно существует ассимметрия сил взаимодействия. Кроме того, молекулы адсорбата взаимодействуют не с единичной молекулой адсорбента, а с их совокупностью, благодаря чему силы взаимодействия в зависимости от их природы могут либо возрастать, либо ослабевать.
|
