Физическая адсорбция

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]

Мы можем также принять во внимание, что окислению предшествует быстрая физическая адсорбция кислорода, вслед за которой с меньшей скоростью идет хемосорбция атомов кислорода. Хемосорбированный кислород в свою очередь взаимодействует с металлом с образованием оксида металла. Эта реакция механически активируется при движении шероховатостей по поверхности металла. Количество оксида, которое образуется в результате такого процесса, лимитируется хемосорбцией. Скорость хемосорбции подчиняется уравнению, идентичному по форме уравнению (27) [6]. Следовательно, какой бы процесс ни преобладал, вид конечного выражения остается по существу одинаковым. [c.413]

Подобно физической адсорбции, первый тип контакта называют физическим (обратимым) смачиванием. Второй тип контакта, подобно хемосорбции, называют химическим (необратимым) смачиванием. Работа адгезии во втором случае в тысячи раз больше, чем в первом, и составляет около 5- 10 .... ..5 10 Дж/моль. [c.15]

Изотермы адсорбции в обеих средах с некоторым приближением могут быть описаны уравнением Фрумкина. Следовательно, ингибитор ИКУ-1 подвержен физической адсорбции на поверхности стали за счет сил электростатического взаимодействия между его молекулами и атомами железа. [c.285]

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]

Вообще молекула, ударяющаяся о поверхность твердого тела, некоторое время находится на ней, и именно с помощью механизма физической адсорбции происходит нагревание твердого тела газом и наоборот. [c.81]

Разность и (Л/ loo) — и М — <7ф з представляет собой количество теплоты, выделяющейся при физической адсорбции молекулы, а разность 8а = U A) — представляет собой энергию активации хемосорбции для одной молекулы. [c.83]

Поскольку скорости хемосорбции и физической адсорбции экспоненциально зависят от температуры, влияние физической адсорбции на гетерогенный процесс пренебрежимо мало при достаточно высоких температурах, так как [c.83]

Для того чтобы адгезия на поверхности раздела в композитах была достаточно прочной, адгезив должен смачивать субстрат. Теоретически возможно, что при полном смачивании упрочнителя смолой адгезионная прочность, обусловленная физической адсорбцией, будет превосходить когезионную прочность смолы (см. разд. II,А). Но так как в реальных системах возможно наличие воды и других потенциально непрочных граничных слоев, то физическая адсорбция не обеспечивает необходимой адгезионной прочности. [c.34]

Аппреты, наносимые на поверхность стекла, как правило, представляют собой неоднородные слои, образовавшиеся путем физической адсорбции и хемосорбции. Хемосорбированная часть покрытия состоит из полимеризованного аппрета толщиной 5— 10 монослоев. [c.138]

Устойчивые слои среды на поверхности стенок канала неплотности, влияющие на характер течения, могут образовываться под влиянием физической адсорбции и в результате химической адсорбции. [c.47]

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]

Физическая адсорбция воды на поверхности металлов. Адсорбция водяных паров изучалась на металлических пленках, полученных испарением в вакууме. [c.46]

Рис. 23. Зависимость физической адсорбции воды на цинке от температуры в воздухе влажностью 98%.

Следует иметь в виду также, что наличие на поверхности металла твердых частиц (пыли), даже не взаимодействующих с водой, благоприятствует физической адсорбции (капиллярной конденсации) молекул Н2О на границе раздела фаз. [c.53]

Рнс. 11. Сосуществование химической адсорС-ции атомов и физической адсорбции молекул кислорода на поверхности металла при низкой температуре [c.30]

После насыщения поверхности металла хемосорбированньш окислителем, что происходит обычно почти мгновенно и приводит к образованию монослоя окислителя, при низких температурах может иметь место и физическая адсорбция молекул окислителя за счет ван-дер-ваальсовых сил поверх хемосорбированного слоя (рис. И). [c.30]

К этому аргументу можно и не прибегать, так как логарифмический член можно разложить в ряд и оперировать далее только первым членом ряда. Он отвечает линейной зависимости скорости окисления или адсорбции газа от времени. Линейная зависимость скорости адсорбции газа указывает, что количество кислорода, присутствующее на чистой металлической поверхности в виде физически адсорбированного газа, можно реально контролировать, в отличие от процесса перехода атомов кислорода в хемосорбирсванное состояние. Это под-. тверждается наблюдаемым увеличением массовых потерь при фреттинг-коррозии с понижением температуры, что соответствует увеличению скорости и степени физической адсорбции при понижении температуры. Скорость же хемосорбции обычно уменьшается с понижением температуры. [c.413]

ВС = 0/(1 - 0)ехр(-2а0) , то есть происходит адсорбция с равномерным распределением молекул КСФ5 на неоднородных участках поверхности металла (физическая адсорбция). [c.269]

В случае КСФЗ пологая область кривой Сдс-Е значительно уже, что также указывает на преобладание сил физической адсорбции. [c.272]

Например, энергия хемосорбции атомов кислорода на вольфраме = 617, 4кДж моль , а энергия физической адсорбции Еф обычно равна нескольким килоджоулям на моль. [c.83]

Величина tjti характеризует число перемещений молекулы по поверхности поры из одного центра адсорбции в другой. Она сильно зависит от значений Qa и температуры. Например, при физической адсорбции молекул кислорода [c.259]

Влияние температуры на характер взаимодействия кислорода с металлом схематически показано на рис. 5.3. При низких температурах (область А) сосуществуют прсщессы химической и физической адсорбции. В области средних leMneparyp (область Б) процессы адсорбции [c.130]

Поверхность металлов и особенно сталей неоднородна как по химическому составу, так и по наличию на ней различных дефектов, свойственных поликристаллическим материалам границ зерен, вакансий, дислокаций и др. Эта неоднородность создает энергетическую диффе-ренцированность поверхности и в результате различные по адсорбционной активности участки. Поэтому одни ее части могут прочно блокировать хемосорбированные частицы ингибитора, на других он удерживается силами физической адсорбции, а третьи могут оставаться свободными от ингибитора. Значительной неравномерностью поверхности отличаются, например, нормализованные стали, границы раздела фаз которых обладают повышенной адсорбционной способностью вследствие повышенной свободной энергии. Вероятно, у нормализованных сталей молекулами ингибитора заполняются сначала наиболее активные центры поверхности, а потом наименее активные. У закаленных сталей все центры характеризуются сравнительно одинаковой и повышенной энергией, их заполнение молекулами ингибитора осуществляется практически одновременно и почти в 2 раза быстрее, чем у нормализованных сталей. [c.146]

Различают физическую адсорбцию и хемосорбцию. При физической адсорбции молекулы газа удерживаются на поверхности физическими силами, например силами ван-дер-ваальса, а при хемосорбции молекулы вступают в химическую связь с атомами металла. Физическая адсорбция протекает без энергии акт 1вации и, как сказано, почти мгновенно, непосредственно после ударения молекул о поверхность. Поскольку хемосорбция связана с энергией активации, то она обычно протекает медленнее физической адсорбции. Теплота физической адсорбции меньше теплоты хемосорбции. [c.46]

Известно, что на границе жидкого и твердого металлов существует контактное электрическое сопротивление Оно зависит от электрического сопротивления собственно контакта определяющегося степенью смачиваемости твердой поверхности жидкостью и дополнительных сопротивлений, вносимых промежуточными слоями (твердыми — окисленными, осажденными из газовой фазы, выпавшими из расплава газообразными - адсорбированными из расплава). Экспериментально установлено, что при полной смачиваемости стенки = 0. О порядке значений дополнительных сопротивлений можно судить по экспериментальным данным, приведенным в ряде работ при примерно однородной температуре контактной зоны [19]. Властности, для контакта электрода из нержавеющей стали с различными легкоплавкими расплавами в [16] получено сопротивление естественных оксидных пленок приблизительно 10 Ом-м и искусственно созданных толстых оксидных пленок 10 -10 Ом-м . Сопротивление, обусловленное наличием пленок физической адсорбции, составляет при комнатной температуре 10 —10 Ом-м [16]. По имеющимся в литературе данным различных авторов, полученным экспериментально при комнатной температуре, суммарное сопротивление контакта электрода из меди с легкоплавкими расплавами имеет порядок 10 — 10 Ом-м , что близко к даштым [16]. Известно также, что сопротивление, вносимое рыхлыми осажденными слоями, а также возникающее в случае химического взаимодействия контактирующих сред, может принимать любые, неограниченно большие значения [19]. Прямые данные по контакту твердых металлов с высокотемпературными расплавами в литературе отсутствуют. [c.19]

В первом случае можно говорить о внутримолекулярном синергизме молекулы, обладающие только одной функциональной группой, проявляют слабые ингибирующие свойства, если же в них будут две такие группы, ингибирующий эффект резко усилится. Примерами таких соединений с внутримолекулярным синергизмом могут служить вещества, содержащие амино- и тиогруппы, первая из которых ведет себя подобно катиону, вторая — аниону. Первая удерживается на поверхности, в основном, за счет кулоновских сил и сил Ван-Дер-Ваальса (физическая адсорбция и специфическая адсорбция 1 рода), вторая — за счет химических сил (хемосорбция). Поскольку адсорбция может идти по любой из функциональных групп, на поверхности будут находиться заряды противоположного знака, что уменьшит силы отталкивания и приведет к повышению адсорбции, увеличению числа и размеров кластеров, т. е. к более полному экранированию металла. Адсорбция таких соединений, как тиомочевина, при низких температурах идет преимущественно по аминогруппе, а при высоких — по тиогруппе. Однако в каждой из этих температурных областей всегда найдется некоторое число частиц, которые будут адсорбироваться по иной группе, чем основная их масса, что обеспечит сохранение синергизма и высокого ингибирующего эффекта в более широком интервале температур, чем для соединений с одной функциональной группой. [c.38]

Столь значительное облегчение механического разрушения минерала в присутствии растворов кислот (химически активных сред) позволяет рекомендовать практически использовать хемомеханический эффект в различных технологических процессах, связанных с измельчением и разрушением минералов при помоле в шаровых мельницах, бурении горных пород (в частности, карбонатных) и т. п. При этом следует учитывать возможность коррозии (растворения) металлов и минералов кислотами — понизителями прочности. Для заш,иты технологического оборудования и инструмента от коррозии необходимо добавлять в растворы кислот ингибиторы кислотной коррозии металлов на основе непредельных органических соединений ароматического ряда. Эти ингибиторы сильно хемосорбируются на переходных металлах (железо) за счет донорно-акцеп-торного взаимодействия электронов непредельных связей органической молекулы с незавершенными электронными уровнями металла и лишены этой способности относительно минералов, взаимодействуя с ними по механизму физической адсорбции. Как показали исследования, добавка ингибитора КПИ-3 даже при повышенной его концентрации (0,3 г/л) существенно не отразилась на величине эффекта (кривая 6). Испытание этого раствора на буровом стенде показало снижение величины усилия при резании мрамора в два раза. [c.131]

Адсорбция компонентов внешней среды зависит как от их при- роды, так и от адсорбционной способности металла, во многом связанной с электрохимическим и физико-механическим состоя-. нием его поверхности. Можно полагать, что пластическая дефор- мация, изменяя это состояние, должна влиять на адсорбционную способность, в частности, по следующим причинам физическая адсорбция анионов на металле возрастает вследствие увеличения i анодного состояния поверхности (механохижический эффект эк- вивалентен дополнительной анодной поляризалии ) в случае пе- [c.143]

На рис. 2 представлены изотермы кажущейся адсорбции ПЭПА и МЭА на синтетическом алмазе. Термин кажущаяся адсорбция мы применили потому, что на поверхности алмаза может адсорбироваться не только амин, но и растворитель (этиловый спирт) и измеряемая на опыте разность в концентрации аминов отражает количественную сторону различной адсорбции аминов и спирта. Настоящие исследования не позволили нам перейти от изотермы кажущейся адсорбции к индивидуальной изотерме растворенного амина. Полученные изотермы по виду относятся к типу I (ПЭПА) и IV (МЭА) классификации Брунауера, Деминга и Теллера [2]. Исследования по обратимости адсорбции показали, что на алмазе имеет место преимущественно физическая адсорбция ПЭПА и МЭА. [c.114]

Исследовав процесс формирования мультимолекуляр-ного граничного слоя как системы вертикально ориентированных параллельных рядов на твердой поверхности, В. Харди высказал гипотезу об опрокидывании молекул с поворотом их на 180° при физической адсорбции, а также [c.47]

Теория БЭТ дает простое и последовательное описание процессов физической адсорбции и объясняет пять типов изотерм рис. 9. Вместе с тем в последние годы все сильнее прбявляется несовершенство теоретической базы метода БЭТ, поскольку всякая теория, игнорирующая взаимодействие между частицами в одном слое (латеральное взаимодействие) и неоднородность поверхности, считается ограниченной. Самым слабым местом теории БЭТ является основное положение, согласно которому теплоты адсорбции во втором и последующих, слоях равны теплоте сжижения пара. Более приемлемым считается допущение, что третий и последующие слои адсорбата подобны жидкости [21]. [c.30]

Типичные кинетические кривые физической адсорбции воды на свежеобразованной поверхности металлов (цинк, алюминий, медь, никель и т. д.) приведены на рис. 18 для различных давлений водяных паров. Во всех случаях наблюдается быстрое заполнение поверхности адсорбатом, причем кинетика адсорбции воды в интервале времени от 1 до 30 мин описывается уравнением Рогинского — Зельдовича. [c.46]

Поскольку в естественных условиях адсорбция влаги и развитие коррозионных процессов протекают на окисленной поверхности, изучалось влияние воздушно-окис-НЫ1Х слоев на физическую адсорбцию воды. Эксперименты показали, что величина физической адсорбции воды [c.46]

Изотермы физической адсорбции воды на свежеобразованной и окисленной поверхностях цинка приведены на рис. 19. По классификации Брунауэра (см. рис. 9), их следует отнести ко второму типу изотерм, описывающих процесс полимолекулярной адсорбции. С увеличением давления паров наблюдается быстрый рост адсорбции влаги. Наиболее интенсивно адсорбция воды протекает в атмосфере влажностью выше критической (Я>65-н70%). [c.47]

Рнс. 18. Кинетика физической адсорбции воды (А) на свежеобразованиой поверхности цинка при 20 °С и давлении паров Н]0, Па [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...