Физическая и химическая адсорбция

Различают физическую и химическую адсорбции. Физической адсорбцией называют явление, при котором молекулы адсорбируемого газа удерживаются (на расстоянии порядка 0,3 нм) у поверхности силами Ван-дер-Ваальса — силами притяжения между молекулами газа и молекулами адсорбирующего твердого тела, в результате чего происходит обмен энергией между твердым телом и газом. [c.81]

Рассмотрены процессы, происходящие при взаимодействии металлов с водородом физическая и химическая адсорбция, переход [c.53]

Пластическая деформация увеличивает физико-химическую активность поверхностных слоев, от которой зависит строение и свойства граничных слоев, протекание явлений физической и химической адсорбции, возможность схватывания соприкасающихся металлов, [c.11]

Физическая и химическая адсорбции на твердых те-лз[х сопровождаются тепловыми эффектами. Обычно теплоты хемосорбции редко бывают меньше 80 кДж/моль. Однако известны случаи, когда эти величины имеют значения, соответствующие теплотам физической адсорбции (порядка единиц кДж/моль). Поэтому величина теплоты адсорбции не всегда является показателем природы возникающих адсорбционных связей. [c.28]

Рис. 31. Модель состояния поверхности при физической и химической адсорбции воды на цинке.

Между физической и химической адсорбцией нельзя провести резкой границы. Во многих случаях оба типа адсорбции накладываются друг на друга. В то время как физическая адсорбция приводит только к сцеплению адсорбированного газа с адсорбирующим кристаллом, лри химической адсорбции энергетические взаимодействия по своему характеру и силе можно сравнить с взаимодействиями в химических соединениях. При химической адсорбции происходит значительная деформация электронных оболочек — вплоть до полного отделения электронов, как у химических соединений. Это различие особенно заметно при десорбции, которая после химической адсорбции осуществляется значительно труднее. Поэтому только в самых редких случаях имеются условия для равновесия. [c.361]

Механизм образования граничных пленок основан на физической и химической адсорбции полярных молекул смазочной среды на трущихся поверхностях. При наличии таких пленок (физическая адсорбция) сила трения снижается по сравнению с трением без смазки в 2—10 раз, а износ сопряженных поверхностей уменьшается в сотни раз. Хемосорбированные пленки препятствуют свариванию поверхностей, и их задиру при высоких нагрузках. [c.29]

Однако колоссальное разнообразие применяемых материалов, усложнение условий механического нагружения и физико-химического действия сред сделало невозможным использование классических понятий о взаимодействиях на молекулярном уровне. Эти взаимодействия стали затемняться активизацией физико-химических процессов, неизбежных при нагружении трением, явлениями физической и химической адсорбции, диффузии. Естественно, что при этом и механическое взаимодействие потеряло свое преобладающее значение. [c.17]

Важные для понимания процессов трения и износа явления физической и химической адсорбции на поверхностях контакта рассмотрены в разделе о смазке. [c.85]

Введение в СОЖ химически активных элементов (серы, фосфора, хлора) ускоряет физическую и химическую адсорбцию атомов и молекул на активных центрах твердых металлических поверхностей, способствует образованию граничных пленок, уменьшающих прочность адгезионных связей инструмента и заготовки и износ рабочих поверхностей инструмента. Их применяют при обработке легированных сталей и сплавов и труднообрабатываемых материалов, для тяжелых режимов резания при нарезании резьбы, протягивании, зубообработке, для чернового и профильного шлифования. Максимальная температура работоспособности компонентов СОЖ приведена в табл. 10.23. [c.422]

Критерии физической и химической адсорбции. Теоретические критерии были сформулированы в п.7.1.1. Однако ряд серьезных допущений, сделанных при расчетах адсорбционного потенциала и термодинамических параметров адсорбционной системы, требуют определенного пересмотра указанных критериев на основе анализа экспериментальных данных. [c.226]

Технические аспекты проблемы обработки воды ингибиторами можно найти в работах [122]. Теоретические аспекты даны в работах [123]. Что касается проблем физической и химической адсорбции, см. в работе [124 ]. [c.174]

Здесь Aj химические символы компонентов в газовой фазе, а и Л - физически и химически адсорбированные компоненты Р и - символы свободных мест на поверхности для физической и химической адсорбции соответственно. [c.134]

При взаимодействии твердых тел пластическая деформация поверхностных слоев контактирующих поверхностей увеличивает их физико-химическую активность, от которой зависят строение, толщина и свойства граничных смазочных слоев, а также протекание физической и химической адсорбции. Действие смазочного материала при трении заключается в формировании адсорбционных, окисных пленок химических соединений и др. на контактирующих поверхностях [1, 2]. Известно, что с увеличением температуры ориентация адсорбционных слоев нарушается, а образующиеся окисные пленки химических соединений в процессе трения удаляются, образуются вновь, т.е. имеет место [c.64]

Явление сорбции [36, 61] возникает в результате действия сил притяжения между молекулами газа и атомами на поверхности твердого тела. Различают два вида адсорбции физическую и химическую. В первом случае силами сцепления являются только относительно слабые межмолекулярные силы типа сил Ван-дер-Ваальса, во втором происходит обмен электронами и формируются прочные химические связи между адсорбируемым веществом и твердым телом. Часто бывает так, что физическая адсорбция переходит в химическую, если температура возрастает достаточно для того чтобы обеспечить необходимую энергию активации процессу химической адсорбции. [c.89]

Первая стадия взаимодействия между поверхностью металла и газом заключается в адсорбции газа на поверхности металла. В результате этого возникает поддерживающийся под действием сил физической и химической природы тонкий сорбированный слой газа. Адсорбция молекул газа металлическими поверхностями протекает быстро. Выполненные на основе молекулярно-кинетической теории газа расчеты показали, что при низком давлении и комнатной температуре мономолекулярный слой адсорбированного газа образуется приблизительно через 2 с [62]. При адсорбции молекул газа свободная энергия и энтропия поверхности уменьшаются. Одновременное уменьшение этих величин приводит к снижению энтальпии, вследствие чего адсорбция обычно является экзотермическим процессом. [c.46]

Смачиваемость твердых тел феноло-формальдегидной смолой изучали на воздухе. Для всех исследованных твердых поверхностей является общим тот факт, что эти поверхности покрыты слоем кислорода в основном за счет адсорбции, либо окисления. Адсорбция кислорода на алмазе и графите на воздухе при комнатных температурах и выше неоднократно подтверждалась экспериментально [4]. Металлы на воздухе также покрыты слоем физически и химически сорбированного кислорода. Этим общим свойством исследованных твердых поверхностей, по-видимому, можно объяснить одинаковую смачиваемость их феноло-формальдегидной смолой. Смачиваемость и адгезия в исследованных системах должна, очевидно, определяться установлением связей между кислородом твердой поверхности и гидроксильными группами смолы. Деструкция смолы приводит к некоторой потере гидроксильных групп [6, 7, 8], что сказывается на ухудшении смачиваемости (см. табл. 2). [c.127]

Действие органических ингибиторов характеризуется главным образом их адсорбцией. Известны два типа адсорбции — физическая и химическая. [c.51]

Введение в коррозионную среду (в данном случае воду) небольших количеств ингибиторов приводит к повышению коррозионной стойкости металла за счет физической или химической адсорбции молекул или ионов ингибиторов поверхностью металла и изменения кинетики электрохимических реакций [6—71. [c.79]

Даже в случае применения специально отобранных нефтей только часть углеводородов, входящих в их состав, имеет необходимую молекулярную структуру и вязкостные свойства. Эффективное избирательное удаление из них нежелательных соединений достигается применением специальных методов переработки нефти — физических и химических. К физическим методам относят процессы, основанные на перегонке, очистке ири помощи растворителей, экстракции, кристаллизации и адсорбции. К химическим методам переработки относят процессы облагораживания нефтяного сырья, состоящие в проведении реакций гидрогенизации, дегидрогенизации, циклизации, ароматизации, изомеризации или других реакций, в результате которых меняется молекулярная структура исходных углеводородов 1, 11]. Как правило, химической переработке подвергают ту часть нефти, которая была из нее выделена перегонкой, экстракцией или при помощи каких-либо других физических методов. [c.182]

Различают два вида адсорбции физическую и химическую. [c.37]

Молекулы веществ, адсорбированных на поверхности твердого тела, обладают способностью перемещаться по поверхности из областей, где имеется их избыток, в места, где их недостаточно для полного покрытия поверхности. Подвижность адсорбированных молекул зависит от вида адсорбции.. Адсорбция бывает физическая и химическая. При химической адсорбции (хемосорбции) полярные концы молекул, связываясь с поверхностью тела, образуют в ней монослой, сходный с химическим соединением. Подвижность молекул в результате этого сильно ограничи-вается. [c.62]

Рассмотрим энергетические соотношения при адссрб-ции на примере адсорбции гипотетической двухатомной молекулы АВ.С этой целью рассмотрим график потенциальной энергии и в зависимости от г — расстояния от молекулы до поверхности в случае физической и химической адсорбции (рис. 2.12.1). Потенциальная кривая 1 характеризует потенциальную энергию комплекса АВ + К, где симюл [c.82]

Высказано положение, что при механическом нагружении сталей в агрессивных средах, содержащих ингибиторы коррозии, существует конкуренция двух противоборствующих факторов разупрочнение Материала из-за адсорбционного снижения поверхностной энергии и упрочнение в связи с адсорбционным ингибированием локальной коррозии. Преобладание одного из этих факторов зависит от уровня адсорбционной и ингибирующей активности веществ. Так, при явно выраженной химической адсорбции, когда образуются адсорбционные пленки с высокой защитной способностью j преобладает адсорбционное упрочнение. При обратимой (физической) адсорбции, когда ингибирующее действие незначительно, возможно преобладание адсорбционного разупрочнения (тог а проявляется эффект Ребин-дера)> Поскольку физическая и химическая адсорбции взаимосвязаны и адсорбция во многих случаях обусловливает ингибирование коррозии, эффект Ребиндсра вследствие введения в среды ингибиторов, как правило, не проявляется [69]. В настоящее время подобран ряд достаточно эффективных ингибиторов, существенно повышающих сопротивление металлов и сплавов коррозионному растрескиванию [8,19]. [c.109]

Очистка теплоносителя от загрязняющих его веществ, которые составляют с ним гомогенную систему, является в данном случае наиболее специфической и сложной задачей. В настоящий момент нет возможности представить достаточно полно вид химических соединений радиоактивных элементов, которые при рабочих параметрах газожидкостного цикла реактора составляют гомогенную систему с теплоносителем. В газовой фазе это могут быть соединения йода, элементарный йод, благородные газы, окислы и соединения стронция, бария, хрома, молибдена, цезия, углерода и рутения. В пробах жидкой фазы теплоносителя гамма-спектрофотометрическим методом обнаружены незначительные количества железа, кобальта и рутения. Происхождение последних может быть обусловлено двумя причинами высокодисперсным состоянием твердой фазы соединений этих элементов и наличием соответствующих растворимых в Ыг04 соединений. Для разделения газовых гомогенных сред на основе N204 можно использовать процессы физической и химической адсорбции и изотопного обмена их также можно разделять на полунепроницаемых мембранах и молекулярных ситах. [c.66]

Представления о возникновении связей на контакте трущихся тел неизбежно требуют учета влияния надповерхностных слоев, обусловленных явлениями физической и химической адсорбции и слоев деформированного и модифицированного металла, особенностей реального строения внутреннего объема трущихся тел и условий нагружения. [c.94]

Необходимо отметить, что, когда адсорбция определяется только электростатическими и дисперсионными силами, т. е. носит явно физический характер, установление адсорбционного равновесия происходит довольно быстро (единицы и десятки, секунд). Когда адсорбция связана с силами химической природы, т. е. носит явно выраженный хемо-сорбционный характер, адсорбционный процесс завершается медленно (десятки и с отни минут). Очевидно, что в случае специфического адсорбционного взаимодействия время окончания адсорбции окажется промежуточным и будет лежать внутри интервала между временем окончания физической и химической адсорбции. [c.62]

Близка к физической и химической адсорбции хроматография, нашедшая в последнее время широкое применение как эффективный и тонкий метод разделения веществ, близких по своему химическому составу. В хроматографии используется различная адсорби1руе-мость веществ из потока жидкости на различных адсорбентах. Теоретические исследования динамики разделения ионизированных веществ основывались на использовании результатов изучения адсорбции и ионного обмена [Л. 16, 23, 234]. [c.94]

Физическая и химическая адсорбция. Традиционно адсорбцию принято разделять на слабую физическую адсорбцию (энергия связи не превышает 10 мэВ) и более прочную химическую (хемосорбцию, с энергией связи до 10 эВ). При физической адсорбции молекулы адсорбата сохраняют свою индивидуальность, а силы, ответственные за адсорбцию, аналогичны ван-дер-ваальсовым силам в реальных газах. При химической адсорбции молекулы образуют химические соединения с атомами поверхности. При этом могут возникать обменные, ионные или координационные связи. Различным видам взаимодействия соответствуют разные потенциальные кривые на рис.7.1. Кривая с минимумом А на самом большом расстоянии г 10 соответствует физической адсорбции, при которой твердое тело (адсорбент) и адсорбируемую молекулу рассматривают как две независимые квантовомеханические системы. Более глубокий минимум Б соответствует химической адсорбции, г г.о < г о- В данном случае молекулу и адсорбент следует трактовать как единую систему. Пересечение кривых 1 и 2 приводит к образованию потенциального барьера, высота которого характеризует энергию активации при переходе от одной формы адсорбции к другой. [c.209]

Разработана кинетическая модель гетерогенной рекомбинации в диссоциированной смеси углекислого газа на поверхности высокотемпературных теплозащитных материалов, учитывающая неравновесные реакции физической и химической адсорбции - десорбции атомов кислорода и их рекомбинацию в реакциях Или - Ридела и Ленгмюра - Хинщельвуда. Из сопоставления измеренных на плазматроне ВГУ-4 ИПМ РАН и рассчитанных для тех же условий величин тепловых потоков в диссоциированном углекислом газе, а также имеющихся литературных данных выбраны параметры модели катализа для стекловидного покрытия плиточной теплозащиты на основе системы 8102-8203-8164. В диапазоне температуры поверхности 300-2000 К проведен анализ влияния процессов гетерогенной рекомбинации по механизму Ленгмюра- Хин-шельвуда, процессов с участием атомов углерода, а также с участием физически адсорбированных атомов кислорода на величины тепловых потоков к стекловидному покрытию. [c.132]

Заключение. На основе теории идеального адсорбированного слоя Ленгмюра и сравнения с экспериментальными данными создана кинетическая модель гетерогенной рекомбинации на поверхности высокотемпературного теплозащитного материала в диссоциированной смеси углекислого газа, учитывающая неравновесные реакции физической и химической адсорбции-десорбции атомов кислорода и их рекомбинацию в реакциях Или - Ридела и Ленгмюра - Хиншельвуда. [c.139]

Ингибиторы-пассиваторы смещают величину коррозионного потенциала в положителную сторону. Ингибиторы, не являющиеся пассиваторами, оказывают слабое влияние на коррозионный потенциал, и действие их в основном заключается в образовании адсорбционной пленки на поверхности металла. Адсорбция бывает физическая и химическая. Количество адсорбирующегося вещества зависит от его концентрации в среде. Установлено, что выше определенной концентрации вещество адсорбируется хуже. Обычно адсорбционная пленка является мономолекулярной. [c.57]

При обсуждении вопроса о теплоотдаче конденсирующегося пара, содержащего воздух, было отмечено, что коэсЙзициент а существенно зависит от того обстоятельства, сколь интенсивно диффундирует пар сквозь паровоздушную смесь вблизи поверхности жидкой пленки. Диффузия лежит также в основе множества других физических и химических процессов, таких, как горение угольной пыли, адсорбция вещества из растворов кусковым материалом, цементирование или хромирование металлических изделий, испарение жидкостей в газовую среду, сублимация, разделение изотопов и т. п. Не во всех случаях ход диффузии нужно связывать с переносом тепла. Часто диффузия эффективна по одному тому, что она в условиях практически однородной температуры приводит к направленному переносу массы одного из компонентов системы под действием соответствующей силы. Под таким углом зрения решается, например, задача о количестве воды, испаряющейся в естественных, изотермических условиях с поверхностей водоема или подлежащего сушке влажного материала. Включение вопроса об изотермической диффузии в курс теплопередачи оправдано тем обстоятельством, что закономерности переноса тепла, с одной стороны, и диффузионного переноса массы, с другой стороны, оказываются в определенных границах аналогичными и рассчитываемыми единообразным способом. [c.179]

Адсорбция (сорбция) образовавшихся активных атомов поверхностью насыщения. Адсорбция является сложным процессом, который протекает на поверхности насыщения нестационарным образом. Различают физическую (обратимую) адсорбцию и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При химико-термической обработке эти типы адсорбции накладьшаются друг на друга. Физическая адсорбция приводит к сцеплению адсорбированных атомов насьпцающего элемента (адсорба-та) с образовываемой поверхностью (адсорбентом) благодаря действию Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения, и для нее характерна легкая обратимость процесса адсорбции — десорбция. При хемосорбции происходит взаимодействие между атомами адсорбата и адсорбента, которое по своему характеру и силе близко к химическому. [c.469]

Выработка ресурса машин и конструкций связана главным образом с накоплением необратимых повреждений в их деталях, узлах и элементах. Эти повреждения бывают как механического (усталость, изнашивание, растрескивание, накопление пластических деформаций), так и физико-химического происхождения (коррозия, эрозия, адсорбция). Многие виды повреждений носят смешанный характер. Так, процессы изнашивания трущихся деталей могут включать явления механического, физического и химического происхождения. Несмотря на многообразие перечисленных явлений, их можно описать в рамках единой полуэмпирической теории, связывающей скорость накопления повреждений с действующими нагрузками и условиями окружающей среды. Ни одна из моделей этой теории не ставит целью объяснить или детально описать явления. Полуэмпи-рические модели служат для решения инженерных задач, связанных с расчетом на долговечность и прогнозированием ресурса. Единственное назначение этих моделей — дать средства для расчета, обладающие максимальной простотой и использующие в качестве исходной информации минимальное число опытных данных. [c.61]

Помимо перечисленных наиболее простых случаев изменения потенциала во времени, могут наблюдаться более сложные, характеризуемые наличием нескольких максимумов и минимумов на кривых потенциал — время. Появление максимумов и минимумов часто связано, в свою очередь, с наличием целого ряда факторов, расшифровать действие которых порой чрезвычайно трудно, например при наличии в среде органических ингибиторов. В этом случае изменение потенциала может происходить вследствие физической или химической адсорбции, образования фазовых лленак, комплексных соединений или вследствие одновременного влияния этих факторов. Аналогичные сложные изменения потенциала во времени могут наблюдаться при исследовании потенциала металла, покрытого искусственной окионой пленкой или любым другим защитным покрытием. [c.153]

Экспериментальных данных также совершенно недостаточно. Трудности теоретического исследования взаимодействия обусловлены прежде всего незнанием структуры поверхностных слоев твердых тел, а следовательно, и потенциалов взаимодействия налетающей молекулы с молекулами тела. Попав на поверхность, молекула адсорбируется, вступая в физические и химические связи с молекулами поверхности. На ло-верхггости молекула может диссоциировать, потерять или приобрести электрон. Падающие с большими энергиями молекулы могут выбивать молекулы поверхности или молекулы, адсорбированные на поверхности. В зависимости от атих взаимодействий молекула, покидающая поверхность по истечении времени адсорбции, будет обладать различными импульсом и внутренней энергией. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...