Газохроматографическое изучение термодинамики сорбции адамантана и его производных на сорбентах различной природы

• Автор: Кудряшов, Станислав Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Кроме константы Генри харакгери

зующей взаимодействие адсорбат адсорбент, на величину У5 оказывает влияние ряд других факторов нелинейность изотермы адсорбции, сорбционный эффект изменение скорости газовой фазы в области хроматографического пика вследствие адсорбции и десорбции адсорбата , неидеальность газовой фазы, а также ряд кинетических и диффузионных факторов, связанных с динамическим характером хроматографического процесса При точном определении К с из хроматографических данных требуется либо учесть все эти факторы, либо проводить измерение объемов удерживания при условиях, позволяющих пренебречь их влиянием вносимая при этом погрешность не должна превышать заданной величины 6. Тс и среднему по ее длине давлению газаносителя Р, массы адсорбента в колонке IV, и величины его удельной поверхности 5 см. Проведение таких расчетов возможно для непористых или широкопористых адсорбентов, когда величина имеет физический смысл ,. V дифференциальная молярная внутренняя энергия адсорбированного вещества. Существенно подчеркнуть, что они относятся к реальной адсорбционной системе. Генри. Связь между любыми избыточными дифференциальной К и инте
тральной Г величинами в том числе 5,и 5 , относящимися к адсорбционной фазе выражается известным соотношением ,,

л V Г
Для однозначного определения термодинамических характеристик адсорбции требуется решить вопрос о выборе стандартного состояния. Выбор стандартного состояния может быть любым, причем оно не обязательно должно соответствовать физически реализуемому состоянию вещества, кроме того, для газовой фазы и адсорбированного вещества стандартные состояния выбираются независимо ,. Обычно см. Лопаткина ,,,, считают, что стандартному состоянию в газовой фазе отвечает давление р атм или с1 ммопь стандартное состояние адсорбированного вещества выбирают при Г1 лшояьм1 или 1 ммаяьг1, если поверхность адсорбента неизвестна. Генри предложен в работах
Стандартная процедура обработки экспериментальных данных в ГАХ предусматривает анализ температурных зависимостей констант Генри , ,,, В работах 6,7,,, показано, что зависимости 1пАГС или ч. I С. Ы к . В уравнениях и необходимо выбрать величины, которые будут считаться постоянными не зависящими от температуры. Т д5СдС. III Л 1 н
1 к
где величины , и Д1. Генри она не зависит также от сур и Г. Для определения величины С. Генри удельных объемов удерживания. Малая величина отклонений от линейности может быть связана как с малостью величины ДС. ДЯГЛС,РГ АЗр. III А. К АЩт АСу. РАТ АС. Т АС. В качестве примера в данной работе рассмотрена адсорбция ряда углеводородов на кремнеземе. Полученные из эксперимента термодинамические характеристики адсорбции можно использовать в нескольких целях . Так, с помощью значений теплот адсорбции и из их сопоставления друг с другом для различных систем адсорбат адсорбент можно сделать выводы о величине и природе сил взаимодействия между адсорбированными молекулами и поверхностью адсорбента. Анализ и систематизация большого числа экспериментальных данных позволили выделить и охарактеризовать некоторые типичные, качественно сходные виды взаимодействий, связав их с электронной структурой молекул или их фрагментов. Соответствующая классификация для молекулярных нехимических взаимодействий была разработана в голах Киселевым 3,,, который выделил четыре группы молекул адсорбатов и три типа адсорбентов. Особенно важны универсальные нсспсцифические взаимодействия, осуществляемые преимущественно за счет дисперсионных сил, и предельный случай специфических взаимодействий, который можно приближенно представить как кулоновское взаимодействие диполей или мультнполей молекул с электростатическим полем адсорбента. Таким образом, по энтропийным характеристикам при известной осторожности с той пли иной степенью достоверности можно делать выводы о характере движения адсорбированных молекул в силовом ноле адсорбирующей поверхности ,,. В работе 1 данный вопрос рассмотрен применительно к адсорбции в порах цеолита. Развитие молекулярностатистической теории адсорбции в основном в работах Киселева Л. В. и Пошкуса Д. П. с сотр. С точки зрения молекулярной теории адсорбции наибольший интерес представляют взаимолейсгвия молекул друг с другом. Адсорбент рассматривается как источник внешнего силового поля, а теория адсорбции представляет собой теорию адсорбата газа или жидкости во внешнем потенциальном поле. Термодинамические свойства адсорбционной системы можно вычислить, выразив потенциальную энергию молекулы адсорбата в поле адсорбента в виде функции всех ее координат 5.