ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адсорбция газов на поверхности металлов из "Коррозия и защита от коррозии " Адсорбцией называют изменение концентрации вещества на границе раздела фаз. Адсорбционное равновесие, т.е. равновесное распределение вещества между пограничным слоем и граничащими фазами, является динамическим и быстро устанавливается. [c.37] Частицы, которые находятся на поверхности твердого тела, обладают избыточной энергией. [c.37] За счет этого молекулы окружающей среды притягиваются к металлу и концентрируются на его поверхности. Этот процесс протекает всегда самопроизвольно и с положительным тепловым эффектом. [c.37] Различают два вида адсорбции физическую и химическую. [c.37] Физическая адсорбция обусловлена вандер-ваальсовскими силами. Энергия связи между молекулами адсорбата и поверхностью металла невелика (порядка 40-50 кДж/моль). Равновесие устанавливается быстро. Адсорбированные вещества могут быть легко удалены с поверхности. Физическая адсорбция наиболее отчетливо проявляется при низких температурах, близких к температуре конденсации адсорбата. [c.37] Хемосорбцией называется процесс адсорбции, сопровождающийся химической реаьсцией между молекулами адсорбированного вещества и металлом. Энергия связи между атомами оценивается величинами 150-160 кДж/моль. Связь, возникающая между металлом и окислителем, имеет ионный характер. Металл отдает атому адсорбированного вещества электроны. Процесс хемосорбции протекает очень быстро (доли секунды). Внешняя поверхность адсорбированной плен1си при этом заряжается отрицательно, а внутренняя — положительно. [c.37] Количество адсорбированного вещества, отнесенное к единице поверхности, зависит от температуры среды и концентрации адсорбата в газовой или жидкой фазе. [c.37] Функциональная зависимость между равновесным количеством адсорбата на поверхности твердого тела и концентрацией или давлением Р (если адсорбат является газом) при Т = onst называется изотермой адсорбции. [c.37] Впервые теоретическое обоснование изотермы адсорбции было дано Ленгмюром. Им было сделано несколько допущений, упрощающих модель процесса. [c.37] Уравнение (3.6) носит название изотермы. Ее графическое выражение дано на рис. 3.3. [c.38] При 0 = 1 получается горизонтальный участок, отвечающий образованию заполненного монослоя. [c.38] При этих условиях степень заполнения поверхности мала и пропорциональна давлению. [c.39] Выражение (3.7) отражает закон распределения и носит название изотермы Генри. [c.39] Это означает, что все активные центры на поверхности металла полностью заполнены адсорбированным веществом и дальнейшее увеличение его парциального давления в газовой фазе не влияет на количество вещества, адсорбированного на поверхности твердого тела. Этому состоянию отвечает правый участок на кривой изотермы, т.е. прямая линия (рис. 3.3). [c.39] В большинстве случаев поверхность твердого металла энергети-чесьси неоднородна. Она представляет собой серию элементарных площадок, обладающих различной теплотой адсорбции. [c.39] Выражение (3.9) получило название логарифмической изотермы адсорбции. Экспериментально она впервые была описана в работах А.Н. Фрумкина и А.И. Шлыгина. Теоретический вывод уравнения этой изотермы сделан М.И. Темкиным. [c.39] На рис. 3.4 представлена изотерма адсорбции кислорода. Участки аЪ и Ъс отвечают мономолекулярной адсорбции, участок d — полимолекулярной. На рис. 3.5 представлена схема заполнения поверхности металла адсорбированным веществом по теории Брунау-эра. [c.40] Вернуться к основной статье