நார்ச்சத்துள்ள பொருட்களால் சாயத்தை உறிஞ்சுதல். ஹென்றியின் சமன்பாடு. மிகவும் பரவலானது உடல் உறிஞ்சுதல் ஆகும்.மேற்பரப்பு அடுக்கின் இரு பரிமாண அழுத்தம்.

உறிஞ்சுதல். Lagmuir மற்றும் Freundlich உறிஞ்சுதல் ஐசோதெர்ம்கள். BET சமன்பாடு மற்றும் அதன் பகுப்பாய்வு.

மேற்பரப்பு ஆற்றல் தன்னிச்சையாக குறைகிறது. இது இடைமுக மேற்பரப்பு அல்லது மேற்பரப்பு பதற்றம் குறைவதில் பிரதிபலிக்கிறது (கள்).

இந்த போக்கின் விளைவாக, உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

உறிஞ்சுதல்- மேற்பரப்பு அடுக்கு மற்றும் மொத்த கட்டத்திற்கு இடையில் கணினி கூறுகளின் தன்னிச்சையான மறுபகிர்வு செயல்முறை. அதாவது, மல்டிகம்பொனென்ட் அமைப்புகளில் உறிஞ்சுதல் ஏற்படலாம்; மேற்பரப்பு பதற்றத்தை மிகவும் வலுவாகக் குறைக்கும் கூறு அடுக்குக்குள் செல்கிறது. பொது வழக்கில், உறிஞ்சுதல் என்பது மேற்பரப்புடனான கூறுகளின் வேதியியல் தொடர்புகளின் விளைவாக இருக்கலாம் - வேதியியல்.

அடிப்படை கருத்துக்கள்.

உறிஞ்சும்- மேற்பரப்பின் வடிவத்தை நிர்ணயிக்கும் கட்டம்; இது மிகவும் அடர்த்தியானது மற்றும் திடமான அல்லது திரவமாக இருக்கலாம்.

உறிஞ்சும்மறுபகிர்வு செய்யப்பட்ட ஒரு பொருள் (வாயு அல்லது திரவம்).

சிதைவு -ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பு அடுக்கிலிருந்து மொத்த கட்டத்திற்கு மாறுதல்.

உறிஞ்சுதலை அளவுகோலாக விவரிக்க, இரண்டு அளவுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒன்று அட்ஸார்பென்ட்டின் வெகுஜனத்தால் அளவிடப்படுகிறது, அதாவது ஒரு யூனிட் பரப்பளவுக்கு மோல் அல்லது கிராம் எண்ணிக்கை அல்லது அட்ஸார்பென்ட்டின் ஒரு யூனிட் நிறை. இந்த மதிப்பு "A" ("வரையறுக்கப்பட்ட தடிமன் அடுக்கு" முறை) என நியமிக்கப்பட்டுள்ளது. உறிஞ்சும் மதிப்பின் மற்றொரு குணாதிசயம், மேற்பரப்பு அடுக்கில் உள்ள பொருளின் அளவைக் காட்டிலும், அதே அளவு கட்டத்தின் அளவுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஒரு யூனிட் பகுதி அல்லது உறிஞ்சியின் அலகு வெகுஜனத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

இயற்பியல்-வேதியியல் வகைப்பாடு.

1. உடல் (மூலக்கூறு),

2. வேதியியல் உறிஞ்சுதல்,

3. அயனி பரிமாற்றம்.

மிகவும் பரவலானது உடல் உறிஞ்சுதல் ஆகும்.

இயற்பியல் உறிஞ்சுதலின் போது, ​​வான் டெர் வால்ஸ் படைகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் காரணமாக அட்ஸார்பேட் மற்றும் அட்ஸார்பென்ட் இடையேயான தொடர்பு ஏற்படுகிறது. வான் டெர் வால்ஸ் படைகள் மூன்று வகையான தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது: இருமுனை-இருமுனை, தூண்டல் மற்றும் சிதறல். அனைத்து வகையான தொடர்புகளுக்கும், அணுக்களுக்கு இடையிலான தூரத்தைப் பொறுத்து ஈர்க்கும் ஆற்றலை மாற்றும் ஒரு விதி திருப்தி அளிக்கிறது.

மேற்பரப்பு நிகழ்வுகள்.

உறிஞ்சுதல் என்பது தொகுதியுடன் ஒப்பிடும்போது இடைமுகத்தில் ஒரு பொருளின் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றமாகும். இந்த சொல் உறிஞ்சுதல் செயல்முறை மற்றும் ஒரு யூனிட் பரப்பளவுக்கு உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு அல்லது அட்ஸார்பென்ட்டின் நிறை (mmol/m2 அல்லது mmol/g) ஆகியவற்றையும் குறிக்கிறது.

உறிஞ்சுதல் ஆற்றல் வெளியீட்டில் ஏற்படுகிறது, எனவே, இந்த செயல்முறை தன்னிச்சையானது.

Adsorbent என்பது ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

Adsorbate ஒரு உறிஞ்சக்கூடிய பொருள்.

இயற்பியல் உறிஞ்சுதல் - மூலக்கூறு இடைவினையின் சக்திகளால் ஏற்படும் உறிஞ்சுதல் (பொதுவாக மீளக்கூடியது).

கெமிசார்ப்ஷன் என்பது வாயுக்கள், நீராவிகள் அல்லது கரைந்த பொருட்களை திடமான அல்லது திரவ உறிஞ்சிகளால் உறிஞ்சுவதுடன், இரசாயன சேர்மங்களின் உருவாக்கமும் ஆகும்.

உறிஞ்சுதலின் வெப்பம் என்பது அதன் உறிஞ்சுதலின் போது வெளியிடப்படும் ஒரு பொருளின் ஒரு மோலுக்கு வெப்பமாகும்.

உறிஞ்சுதல் என்பது ஒரு வெப்ப வெப்ப செயல்முறையாகும் (கே >0) நிலையான உறிஞ்சுதலுடன் (ஜி,கே = நிலை):

, .

Q மதிப்பு உறிஞ்சுதல் வகையைத் தீர்மானிப்பதற்கான ஒரு மறைமுக அளவுகோலாகும்: என்றால்கே <30-40 кДж/моль – физическая адсорбция, если கே >40 kJ/mol - வேதியியல் உறிஞ்சுதல்.

அட்ஸார்ப்ஷன் ஐசோதெர்ம் என்பது மற்றொரு கட்டத்தில் இந்த பொருளின் அழுத்தம் அல்லது செறிவு மீது மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட ஒரு பொருளின் அளவு செயல்படும் சார்பு ஆகும் Г = f (p) T = const, Г= f (с) T = const .ஒரே மாதிரியான மேற்பரப்பில் உள்ள மோனோலேயர் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதலுக்கு Г= f(p ) லாங்முயர் சமவெப்பத்தால் விவரிக்கப்படுகிறது.

லாங்முயர் சமன்பாடு

உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாடு (1916-1918) பின்வரும் அனுமானங்களின் அடிப்படையில் பெறப்பட்டது:

1.) உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பு ஆற்றலுடன் ஒரே மாதிரியானது, அதாவது. எந்த தளத்திலும் மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் அதே வெப்ப விளைவுடன் நிகழ்கிறது

2.) உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே எந்த தொடர்பும் இல்லை, அதாவது. மூலக்கூறுகள் ஒரு மோனோமாலிகுலர் அடுக்குடன் மட்டுமே உறிஞ்சும் பொருளை மூடுகின்றன. முழு மேற்பரப்பையும் ஒரு மல்டிமாலிகுலர் அடுக்குடன் மூடும்போது அதிகபட்ச உறிஞ்சுதல் காணப்படுகிறது

3.) உறிஞ்சுதல் மீளக்கூடியது, அதாவது. உறிஞ்சுதல் அடுக்கு மற்றும் வாயு (திரவ) கட்டத்திற்கு இடையில் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை மீட்டமைக்கப்படுகிறது.

சமநிலையில், உறிஞ்சுதல் விகிதம்வி நரகம் தேய்மானம் வீதத்திற்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்வி டிச.

வி நரகம் = வி டெஸ்

ஒரு மூலக்கூறு உறிஞ்சப்படுவதற்கு, அது மேற்பரப்பைத் தாக்கி, ஆக்கிரமிக்கப்படாத இடத்தில் தரையிறங்க வேண்டும். தாக்கங்களின் எண்ணிக்கை C செறிவுக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதாலும், ஆக்கிரமிக்கப்படாத இடத்திற்குள் நுழைவதற்கான நிகழ்தகவு ஆக்கிரமிக்கப்படாத இடங்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதாலும்,

V adc = k 1 C (1- கே),

எங்கே k 1 - உறிஞ்சுதல் விகிதம் மாறிலி.கே- ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடங்களின் பங்கு, 1–கே- ஆக்கிரமிக்கப்படாத இடங்களின் பங்கு.

அதன் ஆற்றல் மேற்பரப்பில் இருந்து தன்னைப் பிரித்துக் கொள்ள போதுமானதாக இருக்கும்போது மூலக்கூறு வெறிச்சோடுகிறது. அத்தகைய மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும், எனவே

வி டெஸ் = கே 2 கே,

எங்கே கே 2 - சிதைவு நிலையானது.

கே 1 சி (1- கே) = கே 2 கே,k 1 C – k 1 கே C= k 2 கே,k 1 C = கே(k 2 + k 1 C)

இங்கிருந்து , எண் மற்றும் வகுப்பினை வகுக்கவும் k2.

பெர்னோலியின் சமன்பாடு

எங்கே b = k 1 / k 2.

உறிஞ்சும் இடங்களின் எண்ணிக்கை சமமாக இருந்தால் z, பிறகு உறிஞ்சுதல் Г= z கேமற்றும் சமவெப்ப சமன்பாடு இருக்கும்

(1) லாங்முயர் சமன்பாடு.

இந்த சமன்பாட்டை ஆராய்வோம்:

1.) உறிஞ்சுதல் சிறியது: ஒன்று சிறியதுகே 1 , அல்லது C சிறியது bC<<1. Г= zbC = , ஹென்றியின் மாறிலி எங்கே, அதாவது. லாங்முயரின் சமன்பாடு ஹென்றியின் சமன்பாடாக மாறுகிறது, எனவே உறிஞ்சும் சமவெப்பம் முதலில் ஒரு நேர் கோட்டாக இருக்க வேண்டும் (படம் 1).

படம்.1 படம். 2

2.) உறிஞ்சுதல் அதிகமாக உள்ளது: bc >> 1, பின்னர் Г= z , அதாவது கட்டுப்படுத்தும் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது ¥ . இந்த விகிதம் மேற்பரப்பு கவரேஜ் பட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. லாங்முயர் சமன்பாட்டை நேரியல் வடிவமாகக் குறைக்கலாம் (படம் 2):

(2) அல்லது .

ஒருங்கிணைப்பு அச்சில் துண்டிக்கப்பட்ட இந்த நேர் கோடுகளின் பகுதிகள் மற்றும் சரிவுகள் லாங்முயர் சமன்பாட்டின் மாறிலிகளை தீர்மானிக்க உதவுகிறது. z மற்றும் b . இருப்பினும், லாங்முயர் சமன்பாடு உறிஞ்சுதல் தரவை திருப்திகரமாக விளக்கவில்லை. லாங்முயரின் கோட்பாட்டிலிருந்து விலகல் என்பது ஒரு சீரற்ற மேற்பரப்பின் விளைவாகும், இது உறிஞ்சப்பட்ட பொருளுக்கு வெவ்வேறு தொடர்புகளுடன் சமமற்ற உறிஞ்சுதல் மையங்கள் இருப்பதால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. மேற்பரப்பு ஆற்றல் ரீதியில் சீரற்றதாக இருந்தால், அனுபவரீதியான ஃப்ரெண்ட்லிச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும்

இதில் x என்பது உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு,

மீ - உறிஞ்சியின் நிறை,

C என்பது உறிஞ்சுதலுக்குப் பிறகு சமநிலை செறிவு,

கே, என் - மாறிலிகள் (தோராய அளவுருக்கள்).

நிலையான கே - சி = 1 மோல்/லிட்டரில் 1 கிராம் உறிஞ்சும் பொருளின் அளவைக் குறிக்கிறது. ஒவ்வொரு உறிஞ்சும் பொருளுக்கும்கே அதே adsorbentக்கு அதன் அர்த்தம் உள்ளது, அதாவது. இது கொடுக்கப்பட்ட அட்ஸார்பேட் ஒரு குறிப்பிட்ட அட்ஸார்பென்ட்டால் உறிஞ்சப்படும் திறனை வகைப்படுத்துகிறது

(4)

எங்கே n நேர்கோட்டின் சாய்வு, மற்றும்கே - நேர்கோட்டுப் பிரிவின் எதிர் மடக்கை. ஃபிராய்ண்ட்லிச் சமன்பாட்டை மேற்பரப்பானது ஆற்றல்மிக்க ஒத்திசைவற்றது மற்றும் ஒவ்வொரு வகை உறிஞ்சுதல் மையத்தின் உறிஞ்சுதலும் லாங்முயர் சமன்பாட்டிற்குக் கீழ்ப்படிகிறது என்று கருதி பெறலாம். பின்னர் நிலையானதுகே உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலிக்கு ஒத்திருக்கிறது, மற்றும் n - திரட்டலின் அளவு. Freundlich சமன்பாட்டின் படி, அதிகரிக்கும் செறிவு மற்றும் அழுத்தத்துடன் உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு காலவரையின்றி அதிகரிக்கிறது, எனவே இந்த சமன்பாடு அதிக மேற்பரப்பு கவரேஜ்களுக்கு திருப்திகரமாக இல்லை.

BET கோட்பாடு

பல அடுக்கு உறிஞ்சுதலுக்கு, உறிஞ்சுதல் சமவெப்பமானது BET (ப்ரூனௌர், எம்மெட், டெல்லர்) சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது. உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் ஒரே மாதிரியான உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதல் மையங்கள் இருப்பதாகவும், லாங்முயரின் கோட்பாட்டில் உள்ளதைப் போல, ஒரு மையத்தில் உறிஞ்சுதல் அண்டை மையங்களின் உறிஞ்சுதலில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது என்றும் அவர்கள் கருதினர். இரண்டாவது, மூன்றாவது மற்றும் மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சலாம் என்று அவர்கள் மேலும் பரிந்துரைத்தனர் n -வது மூலக்கூறு அடுக்குகள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுக்கு கிடைக்கும் பகுதி n வது அடுக்கு மூடப்பட்ட பகுதிக்கு சமம் ( n -1) அடுக்கு.

எங்கே ps - உறிஞ்சியின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம்,

ப - மற்றொரு கட்டத்தில் அழுத்தத்தை உறிஞ்சும்.

நீராவி உறிஞ்சுதலின் ஒரு தனித்துவமான அம்சம் திரவத்தின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்திற்கு சமமான வரம்புக்குட்பட்ட அழுத்தத்தில் அளவீட்டு ஒடுக்கத்திற்கு மாறுவதாகும்.ப = பி.எஸ் . இந்த சமன்பாட்டின் நோக்கம் G ஐக் கண்டுபிடிப்பதாகும் ¥ இதன் மூலம் நீங்கள் அட்ஸார்பென்ட்டின் அணுகக்கூடிய மேற்பரப்பைக் கணக்கிடலாம்.

படத்தில் சமவெப்பத்தை விவரிக்க. 2.10a படிவத்தின் சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தவும்:

எங்கே TOமற்றும் செய்ய- நிலையானது.

கொடுக்கப்பட்ட சமன்பாடுகள் லாங்முயரின் மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டில் அடிப்படையானவை. முதல் விருப்பம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் சர்பாக்டான்ட் உறிஞ்சுதல் விஷயத்தில், அளவைக் கொண்டிருக்கும் அனைத்து சமன்பாடுகளும் ஏ, இந்த விஷயத்தில் முழுமையான மற்றும் கிப்ஸ் உறிஞ்சுதல்கள் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால் ( ஏ = ஜி).

லாங்முயர் சமன்பாட்டைப் பெறும்போது, ​​மேற்பரப்பிலுள்ள இயற்பியல் தொடர்புகளை அரை-வேதியியல் எதிர்வினையாகக் குறிப்பிடலாம்:

எங்கே ஏ- மேற்பரப்பின் உறிஞ்சுதல் மையங்கள்; IN- விநியோகிக்கப்பட வேண்டிய பொருள்; ஏபி- மேற்பரப்பில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சிக்கலானது.

பொருளின் செறிவு (அழுத்தம்) அதிகரிக்கும் போது INஎதிர்வினையின் சமநிலை ஒரு சிக்கலான உருவாக்கத்தை நோக்கி மாறுகிறது மற்றும் குறைவான இலவச மையங்கள் உள்ளன. வெகுஜன நடவடிக்கை விதியின் படி உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலி வடிவம் கொண்டது:

பின்வரும் குறியீட்டை அறிமுகப்படுத்துவோம்: [B) = c; [l]n=L மற்றும் [a= L 0, இதில் ஏ- உறிஞ்சுதல் மதிப்பு; A^- மீதமுள்ள இலவச உறிஞ்சுதலின் எண்ணிக்கை

ஒரு யூனிட் பரப்பளவிற்கு மையங்கள் அல்லது உறிஞ்சும் அலகு நிறை. என்றால் ஏகட்டுப்படுத்தும் உறிஞ்சுதலின் மதிப்பு (உறிஞ்சுதல் மோனோலேயரின் திறன்), பின்னர் சமநிலை மாறிலிக்கான சமன்பாட்டில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட குறியீட்டை மாற்றுவதன் மூலம், மாறிலிக்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம். , இது உருமாற்றங்களுக்குப் பிறகு லாங்முயர் மோனோமோலிகுலர் அட்ஸார்ப்ஷன் சமவெப்பத்தின் நன்கு அறியப்பட்ட சமன்பாட்டை அளிக்கிறது:

வாயுக்களுக்கு, செறிவுக்கு பதிலாக அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது ஈ(வாயு உறிஞ்சுதலின் போது வாயுக்கள் மற்றும் நீராவிகளின் செறிவு நடைமுறையில் பகுதி அழுத்தங்களுக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால்):

மேற்பரப்பு கவரேஜ் அளவு உறிஞ்சுதலை வகைப்படுத்த பயன்படுகிறது. நிரப்புதல் பட்டம் குறித்து, சமன்பாடு (2.9)

வடிவத்தில் எழுதலாம்

பல்வேறு வகையான லாங்முயர் சமன்பாடுகளில் உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலிகள் (TO, செய்யமற்றும் செய்ய")அட்ஸார்பென்ட் மற்றும் அட்ஸார்பேட் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஊடாடும் ஆற்றலை வகைப்படுத்துகிறது: இந்த இடைவினை வலிமையானது, உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலி அதிகமாகும்.

லாங்முயர் சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றலின் மற்றொரு அறியப்பட்ட பதிப்பு உள்ளது - இயக்கவியல், இதில் உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிதைவு செயல்முறைகளின் மாறும் சமநிலையின் தொடக்க விகிதத்தில் முக்கிய கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலியானது உறிஞ்சுதல் மற்றும் தேய்வு விகிதம் மாறிலிகளின் விகிதத்திற்கு சமம் என்பதை இந்த முடிவு காட்டுகிறது:

லாங்முயர் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய, மோனோமோலிகுலர் பொறிமுறையின் படி ஒரு பொதுவான உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை மீண்டும் உருவாக்குகிறோம் (படம் 2.26).

அரிசி. 2.26

மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப பகுப்பாய்வு:

மிகக் குறைந்த செறிவுகளில், c^O, தயாரிப்பு கே எஸ்வகுப்பில் புறக்கணிக்கப்படலாம், எனவே நாம் பெறுகிறோம் A = A SS -Ksஅல்லது ஏ = கே ஜி எஸ்.இதன் விளைவாக வரும் உறவுகள் ஹென்றியின் விதி மற்றும் விகிதாச்சார குணகத்துடன் ஒத்துப்போகின்றன கே ஜி- ஹென்றியின் நிலையானது. ஹென்றியின் சட்டத்தின்படி

AB பகுதியில் செறிவு அதிகரிப்பதன் மூலம் உறிஞ்சுதல் மதிப்பு நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது;

அதிக செறிவுகள் அல்லது அழுத்தங்களில், தயாரிப்பு போது K-s" 1, உறிஞ்சுதல் வரம்புக்குட்பட்ட மதிப்பை நோக்கி செல்கிறது ஏ = ஏ#. SD பிரிவில் உள்ள இந்த விகிதம் adsorbent மூலக்கூறுகளுடன் adsorbent மேற்பரப்பின் செறிவூட்டலின் நிலைக்கு ஒத்திருக்கிறது, adsorbent இன் முழு மேற்பரப்பும் adsorbate இன் மோனோமாலிகுலர் அடுக்குடன் மூடப்பட்டிருக்கும் போது;

BC பிரிவில் சராசரி செறிவுகளின் பகுதியில், Langmuir சமன்பாடு முழு வடிவத்தில் பொருந்தும்.

ஹென்றி மாறிலியின் இயற்பியல் பொருள், சில சமயங்களில் பரவல் மாறிலி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, பின்வரும் காரணத்தால் விளக்கப்படுகிறது. மேற்பரப்பு அடுக்கு ஒரு தனி கட்டமாக கருதப்பட்டால், இரண்டு கட்டங்களின் இரசாயன சாத்தியக்கூறுகள் சமமாக மாறும் வரை மேற்பரப்பு அடுக்கு மற்றும் கட்டத்தின் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பொருளின் மறுபகிர்வு நிகழும்:

எங்கே ps- மேற்பரப்பு அடுக்கில் இரசாயன திறன்; ப v என்பது மொத்த கட்டத்தின் இரசாயன திறன் ஆகும்.

அதைக் கருத்தில் கொண்டு, நம்மிடம் உள்ள சமநிலை நிலைக்கு, எங்கிருந்து

குறைந்த செறிவுகள் உள்ள பகுதியில் செயல்பாடுகள் செறிவுகளுக்கு சமமாக கருதப்பட்டால், மேற்பரப்பு செறிவு உறிஞ்சுதலுக்கு சமம்

ஒரு எஸ் = களுடன் = ஏபின்னர் வழங்கப்பட்ட விகிதங்கள் மற்றும் பாலினத்திலிருந்து

ஹென்றியின் சமன்பாடு தொடங்குகிறது: A = Kr-s.

குறைந்த செறிவுகள் உள்ள பகுதியில் வாயு சிறந்த வாயு நிலையின் சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படிகிறது என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, அழுத்தத்தின் அடிப்படையில் இதேபோன்ற வெளிப்பாட்டைப் பெறலாம். pV = nRT, எங்கே . நஞ்சுக்கொடியை மாற்றுதல்

உறிஞ்சுதல் சமன்பாட்டுடன் அதன் தொடர்பு, நாம் பெறுகிறோம்:

ஹென்றியின் சமன்பாடுகள் தோற்றத்தில் எளிமையானவை, ஆனால் சில நேரங்களில் அவை நடைமுறைக் கணக்கீடுகளுக்கு போதுமானதாக இருக்கும். கடினமான பரப்புகளில், மேற்பரப்பின் பன்முகத்தன்மை காரணமாக இந்த சட்டத்தின் நோக்கம் சிறியதாக உள்ளது. ஆனால் ஒரே மாதிரியான மேற்பரப்பில் கூட, நேரியல் சார்பிலிருந்து விலகல் அதிகரிக்கும் செறிவு (அழுத்தம்) மூலம் கண்டறியப்படுகிறது. இது இலவச மேற்பரப்பின் பகுதியின் குறைவால் விளக்கப்படுகிறது, இது உறிஞ்சுதலின் வளர்ச்சியில் மந்தநிலைக்கு வழிவகுக்கிறது.

ஹென்றியின் சட்டத்திலிருந்து விலகல்கள் திட உறிஞ்சிகளின் மீது வாயு உறிஞ்சுதல் பற்றிய ஆய்வின் அடிப்படையில் ஃப்ராய்ண்ட்லிச் மற்றும் பேடெக்கர் நிறுவிய அனுபவச் சமன்பாட்டை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்கின்றன. பின்னர், இந்த சமன்பாடு செல்டோவிச்சால் கோட்பாட்டளவில் நிரூபிக்கப்பட்டது மற்றும் தீர்வுகளுக்கு பொருந்தும்.

திடப் பரப்பில் உள்ள வாயுக்களின் உறிஞ்சுதலைப் படிக்கும் போது மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு லாங்முயரால் உருவாக்கப்பட்டது. கோட்பாட்டின் முக்கிய விதிகள் பின்வருமாறு:

• - ஒரு திட உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் செயலில் உள்ள மையங்கள் உள்ளன, அவை அனைத்தும் ஆற்றலுடன் ஒரே மாதிரியானவை (மேற்பரப்பு சமநிலையானது) மற்றும் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு அவற்றின் எண்ணிக்கை கொடுக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதலுக்கு நிலையானது;
• - ஒவ்வொரு செயலில் உள்ள மையமும் அட்ஸார்பேட்டின் ஒரு மூலக்கூறை மட்டுமே வைத்திருக்கிறது, இது இயற்பியல் சக்திகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (உறிஞ்சுதல் மீளக்கூடியது). உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறு மையத்துடன் ஒரு வலுவான வளாகத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் மேற்பரப்பில் நகர்த்த முடியாது;
• - மூலக்கூறுக்கும் உறிஞ்சுதல் மையத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகின்றன (அட்ஸார்பேஜ் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல்).

கடுமையான வரம்புகள் இருந்தபோதிலும், கோட்பாடு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான உறிஞ்சுதல் வகைகளுக்கான நடைமுறை முடிவுகளுடன் நல்ல உடன்பாட்டை வழங்கும். இது இப்போது மற்ற இடைமுகங்களில் உறிஞ்சுதலுக்கு நீட்டிக்கப்படுகிறது.

லாங்முயரின் கோட்பாடு நீர்-காற்று இடைமுகத்தில் உள்ள சர்பாக்டான்ட்களின் உறிஞ்சுதலை விளக்குகிறது, ஒரு துருவக் குழு, துருவ கட்டத்தில் அதிக ஈடுபாட்டைக் கொண்டு, தண்ணீருக்குள் இழுக்கப்படும் போது, ​​துருவமற்ற தீவிரமானது துருவமற்ற கட்டத்திற்கு (காற்று) தள்ளப்படுகிறது. மற்றும் குறைந்த செறிவுகளில் ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலிகள் மேற்பரப்பு நீரில் "மிதக்கும்" (இது அவர்களின் நெகிழ்வுத்தன்மை காரணமாக சாத்தியமாகும்). செறிவு அதிகரிக்கும் போது, ​​சங்கிலிகள் உயர்ந்து நிறைவுற்ற உறிஞ்சுதல் அடுக்கில் ஒரு செங்குத்து நிலையை ஆக்கிரமிக்கின்றன, அதே நேரத்தில் நீரின் மேற்பரப்பு செங்குத்தாக சார்ந்த சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளின் "பிக்கெட் வேலி" மூலம் முழுமையாக மூடப்பட்டிருக்கும். இந்த வழக்கில் மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் மதிப்பு காற்றுடனான இடைமுகத்தில் ஒரு தூய திரவ சர்பாக்டான்ட்டின் மதிப்பை நெருங்குகிறது. அதிகபட்ச உறிஞ்சுதல் G a0அதனால்தான் இது ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கலின் நீளத்தை சார்ந்து இல்லை, ஆனால் மூலக்கூறுகளின் குறுக்கு வெட்டு பரிமாணங்களால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

நிறைவுற்ற உறிஞ்சுதல் அடுக்குகளின் இருப்பு, சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளின் அளவை தீர்மானிக்க உதவுகிறது. வேதியியலின் வரலாற்றில் முதன்முறையாக, மூலக்கூறுகளின் அளவுகள் கூழ் இரசாயன முறைகளால் துல்லியமாக தீர்மானிக்கப்பட்டு பின்னர் மற்ற முறைகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன. நிறைவுற்ற அடுக்கில் உள்ள மூலக்கூறுகள் அடர்த்தியாக நிரம்பியுள்ளன மற்றும் செங்குத்து நோக்குநிலையைக் கொண்டிருப்பதால், மோனோமாலிகுலர் அடுக்கின் முக்கிய பண்புகளை கணக்கிட முடியும்:

மூலக்கூறுகளின் குறுக்கு வெட்டு அளவு, அதாவது மேற்பரப்பு அடுக்கில் ("லேண்டிங் பேட்") ஒரு சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறு ஆக்கிரமித்துள்ள பகுதி:

உறிஞ்சும் அடுக்கின் தடிமனுக்கு சமமான சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறின் நீளம்:

எங்கே என் ஏ- அவகாட்ரோ எண், ஆர்மற்றும் எம்- சர்பாக்டான்ட்டின் அடர்த்தி மற்றும் மூலக்கூறு எடை.

நிலையான அளவுருக்களைத் தீர்மானிக்க, லாங்முயர் சமன்பாடு ஒரு நேர் கோட்டின் சமன்பாட்டிற்கு மாற்றப்படுகிறது.

சோதனைத் தரவை தலைகீழ் அச்சுகளில் அல்லது அச்சுகளில் வழங்குவதன் மூலம், முதல் வழக்கில், y- அச்சில் துண்டிக்கப்பட்ட பிரிவில் இருந்து மதிப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு நேர் கோட்டின் சாய்வின் கோணத்தின் தொடுகோடு, விகிதத்தை தீர்மானிக்க மற்றும் முன் மதிப்பைக் கணக்கிட உங்களை அனுமதிக்கிறது.

குறிப்பிட்ட உறிஞ்சுதல், இதில் இருந்து உறிஞ்சுதல் மாறிலியை கணக்கிடலாம் TO. இரண்டாவது வழக்கில், மாறாக, ஆர்டினேட்டில் உள்ள பிரிவு, தலைகீழ் கட்டுப்படுத்தும் உறிஞ்சுதலின் மதிப்பு மற்றும் சாய்வு கோணத்தின் தொடுகோடு தொடர்புடையது.

லாங்முயர் சமன்பாட்டின் மாறிலிகளைத் தீர்மானிப்பதற்கான விருப்பத்தை தண்ணீரில் உறிஞ்சும் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி - ஐசோஅமைல் ஆல்கஹால் அமைப்பு கருதுவோம். பல்வேறு செறிவுகளின் தீர்வுகளுக்கான மேற்பரப்பு பதற்றம் மதிப்புகள் குறித்த சோதனைத் தரவை அட்டவணை வழங்குகிறது உடன்:

சோதனை வெப்பநிலை 296 K ஆகும், இதில் நீரின் மேற்பரப்பு பதற்றம் 72.28 mJ/m ஆகும்

கிராஃபிக் வேறுபாட்டின் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவோம்; இதற்காக நாம் ஒரு மேற்பரப்பு அழுத்த சமவெப்பத்தை உருவாக்குவோம்.

கிப்ஸ் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி உறிஞ்சுதல் மதிப்புகளைக் கணக்கிடவும்:

கணக்கீடுகளை எளிமைப்படுத்த, அளவை Z ஆல் குறிக்கலாம், பின்னர் நரகம்

sorption வெளிப்பாடு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

அரிசி. 2.27.

அளவு Zஒரு தொடுகோடு மற்றும் விரும்பிய செறிவுடன் தொடர்புடைய புள்ளியில் வரையப்பட்ட ஒரு கிடைமட்ட கோடு மூலம் ஆர்டினேட்டில் துண்டிக்கப்பட்ட ஒரு பகுதிக்கு ஒத்திருக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 0.125 kmol/m 3 செறிவுடன் தொடர்புடைய ஒரு புள்ளிக்கான Z இன் மதிப்பைக் கண்டறிய இது காட்டப்பட்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டில், Z மதிப்பு 3.9 mJ/m 2 ஆகும். மீதமுள்ள முடிவுகள் அட்டவணையில் வழங்கப்பட்டுள்ளன. 2.3 இதற்குப் பிறகு, நேரியல் வடிவத்தில் லாங்முயர் சமன்பாட்டுடன் வேலை செய்யத் தேவையான செறிவுகள் மற்றும் உறிஞ்சுதல்களின் தலைகீழ் மதிப்புகளைக் கணக்கிடுகிறோம்:

அட்டவணை 2.3

சோதனை தரவு செயலாக்கம்_

அட்டவணையின் தொடர்ச்சி. 2. 3

படத்தில். 2.28 ஒரு வரைபடம் "தலைகீழ்" அச்சுகளில் கட்டப்பட்டுள்ளது; லாங்முயர் சமன்பாட்டிற்கான மாறிலிகளைக் கண்டறிய அதைப் பயன்படுத்தவும் TOமற்றும் ஜி"எளிமையானது, ஆனால் செய்ய இன்னும் எளிதானது

இது Excel ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

இந்த வழக்கில், நாம் சார்பு சமன்பாட்டை எழுதுகிறோம் , எதிலிருந்து (அட்டவணையின்படி இது

கூர்மையானது, ஆர்டினேட்டில் துண்டிக்கப்பட்டது ). பின்னர் வரம்பு மதிப்பு ஜி oo = 2.098 10" 6 mol/m 2. இது லாங்முயர் சமன்பாட்டின் மாறிலிகளில் ஒன்றாகும்.

15500 க்கு சமமான தலைகீழ் செறிவுக்கு முன் குணகத்திலிருந்து இரண்டாவது மாறிலி காணப்படுகிறது. . அறியப்பட்ட மதிப்புடன்

உறிஞ்சுதல் மாறிலியின் பரிமாணம் = m 3 / kmol.

அரிசி. 2.28

இறுதியாகக் காணப்படும் மாறிலிகளுடன் உறிஞ்சுதல் சமன்பாட்டை எழுதுவோம்:

லாங்முயரின் கோட்பாடு மோனோமாலிகுலர் பொறிமுறையின் படி நிரப்பப்பட்ட அனைத்து மேற்பரப்புகளுக்கும் (திரவ மற்றும் திடமான) பொருந்தும் என்பதால், அதிகப்படியான கிப்ஸ் மற்றும் முழுமையான உறிஞ்சுதலின் மதிப்புகளை சமன்படுத்துவதன் செல்லுபடியை வலியுறுத்துவோம்.

பெறப்பட்ட முடிவுகளின் அடிப்படையில், நீங்கள் இரண்டு வழிகளில் பரிசீலனையில் உள்ள எடுத்துக்காட்டில் ஒரு உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை உருவாக்கலாம், இதன் விளைவாக வரும் சமன்பாட்டில் செறிவுகளை மாற்றலாம் அல்லது அட்டவணையின் முதல் மற்றும் மூன்றாவது நெடுவரிசைகளில் உள்ள தரவின் அடிப்படையில் நேரடியாக வரைபடத்தை உருவாக்கலாம். 2.3 (படம் 2.29).

அரிசி. 2.29

நிகழ்த்தப்பட்ட கணக்கீடுகளின் சரியான தன்மையின் தெளிவான சரிபார்ப்பு இது. Excel ஐப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட சமன்பாடு தோராயமான நம்பகத்தன்மை மதிப்பு 0.99 ஆகும். வரைபடத்தில் உள்ள சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி உறிஞ்சுதல் கணக்கிடப்படும் புள்ளிகளைத் திட்டமிடும்போது, ​​வரைகலை வேறுபாட்டால் (தொடுகோடுகளிலிருந்து) உறிஞ்சுதல் தீர்மானிக்கப்படும் புள்ளிகளின் இருப்பிடத்துடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய விலகல்கள் காணப்படுகின்றன. இது கட்டுப்படுத்தும் உறிஞ்சுதல் (2.098-10 6 mol/m 2) மற்றும் 0.5 kmol/m 3 (2.073-10 6 mol/m 2) செறிவில் உள்ள உறிஞ்சுதலின் மதிப்புகளின் நெருக்கம் காரணமாகும். (குறைந்த அளவிற்கு) கணக்கீடுகளை மேற்கொள்ளும்போது வட்டமிடுதல்.

வரைபடங்களை கைமுறையாக உருவாக்கும்போது, ​​சராசரி தரவு போன்ற நடைமுறை அம்சங்களுக்கு நீங்கள் கவனம் செலுத்த வேண்டும். சமவெப்பக் கோடு சுமூகமாக வரையப்பட வேண்டும், புள்ளிகளுக்கு இடையில் அமைந்திருக்க வேண்டும், மேலும் அருகில் உள்ள புள்ளிகளுக்கு இடையில் தனி நேர் கோடுகளாக இருக்கக்கூடாது (படம் 2.30).

அரிசி. 2.30

படத்தில். படம் 2.30 சோடியம் ஓலேட்டின் உறிஞ்சும் சமவெப்பத்தை கைமுறையாக செயலாக்கும்போது தொடுகோடுகளின் குடும்பத்தைக் காட்டுகிறது (ஆர்டினேட்டில் mJ/m2 பரிமாணத்துடன் மேற்பரப்பு பதற்றம் உள்ளது).

கொடுக்கப்பட்ட adsorbent-adsorbate ஜோடிக்கு, adsorption மதிப்புகள் அஅல்லது Г - மாநிலத்தின் இரண்டு முக்கிய வெப்ப இயக்கவியல் அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: வெப்பநிலை T மற்றும் வாயு உறிஞ்சுதலுக்கான அழுத்தம் pஅல்லது தீர்வுகளிலிருந்து உறிஞ்சும் போது வெப்பநிலை T மற்றும் செறிவு C.அனைத்து மூன்று அளவுகளும் - உறிஞ்சுதல் a, வெப்பநிலை T மற்றும் அழுத்தம் p (செறிவு C) - மீளக்கூடிய சார்ப்ஷனின் வெப்ப சமன்பாடு எனப்படும் செயல்பாட்டு உறவால் தொடர்புடையது:

f(a,p,T)=0, அல்லது (G,c,T)=0.

குறிப்பிட்ட சந்தர்ப்பங்களில், இந்த சமன்பாடுகள் வெவ்வேறு வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளன. உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டில், வெப்பச் சமன்பாட்டில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள அளவுருக்களில் ஒன்று நிலையானதாக இருக்கும் நிபந்தனையின் கீழ் உறிஞ்சுதல் சமநிலை பெரும்பாலும் கருதப்படுகிறது. உறிஞ்சுதல், அது அதிகப்படியானதாக இல்லாமல், மொத்த உள்ளடக்கமாக வெளிப்படுத்தப்பட்டால், அதிகரிக்கும் சமநிலை அழுத்தத்துடன் (செறிவு) எப்போதும் அதிகரிக்கிறது. உறிஞ்சுதல் ஒரு வெளிப்புற வெப்ப செயல்முறை என்பதால், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​உறிஞ்சுதல் மதிப்பு குறைகிறது ( அரிசி. 2.5.4, எதன் மீது ).

ஒரு நிலையான சமநிலை அழுத்தம் a=f அல்லது நிலையான சமநிலை செறிவு Г= வெப்பநிலைக்கு உறிஞ்சுதலின் அளவை தொடர்புபடுத்தும் சமன்பாடு முறையே அட்சார்ப்ஷன் ஐசோபார் மற்றும் ஐசோபிக்னல் என அழைக்கப்படுகிறது ( படம்.2.5.4, ). p= (உறிஞ்சுதல் ஐசோஸ்டெர்) வடிவத்தின் சமன்பாடு சமநிலை அழுத்தத்தை ஒரு நிலையான உறிஞ்சப்பட்ட அளவு வெப்பநிலையுடன் தொடர்புபடுத்துகிறது ( படம்.2.5.4.).

படம்.2.5.4. உறிஞ்சுதல் சமநிலை வளைவுகளின் முக்கிய வகைகள்: சமவெப்பங்கள் (T=const), ஐசோபார்கள் (p=const) அல்லது ஐசோபிக்னல்கள் (C=const என்றால்), ஐசோஸ்டெர்ஸ் (a=const).

உறிஞ்சுதல் சமநிலையின் கோட்பாடு, உறிஞ்சுதல் செயல்முறையின் ஒரு குறிப்பிட்ட மாதிரியின் அடிப்படையில் அதன் கணித விளக்கத்தை உருவாக்கும் பணியை அமைக்கிறது. சமன்பாடு வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் மொத்த கட்டத்தில் அட்ஸார்பேட் செறிவூட்டலின் உறிஞ்சுதலின் சமநிலை மதிப்பின் சார்புநிலையை முழுமையாக விவரிக்க வேண்டும், மேலும் உறிஞ்சியின் நிரப்புதலைப் பொறுத்து உறிஞ்சுதலின் வெப்பத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை சரியாகக் கணிக்க வேண்டும்.

பெரும்பாலும் காணப்படும் சமன்பாடு உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்கள். திடப்பொருட்களின் மீது உறிஞ்சும் சமவெப்பத்தின் வடிவம் பல அளவுருக்களைப் பொறுத்தது: உறிஞ்சும் மற்றும் உறிஞ்சும் பண்புகள். adsorbent-adsorbate இன்டராக்ஷன், வாயு கட்டத்திலும் உறிஞ்சப்பட்ட நிலையிலும் ஒருவருக்கொருவர் adsorbate மூலக்கூறுகளின் இடைவினைகள். குறைந்த அழுத்தங்கள் (செறிவுகள்) மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய சிறிய மேற்பரப்பு நிரப்புதல்களின் பகுதியில், அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு அற்பமானது, மேலும் சார்பு a=f எளிமையான வடிவத்திற்கு குறைக்கப்படுகிறது, இது சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஹென்றி:

A = kp, அல்லது a=kC(2.5.1)

உறிஞ்சுதலின் அளவு கரைசலில் உள்ள உறிஞ்சியின் செறிவுக்கு விகிதாசாரமாகும். விகிதாசார குணகம் k - ​​ஹென்றியின் குணகம் - உறிஞ்சுதலின் தீவிரத்தின் அளவீடு ஆகும்.

உயர் அழுத்தங்கள் (செறிவுகள்) மற்றும் தொடர்புடைய பெரிய நிரப்புதல்களில், உறிஞ்சுதல் பெரும்பாலும் அனுபவச் சமன்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது ஃப்ரெண்ட்லிச்:

உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு எங்கே உள்ளது, m என்பது உறிஞ்சும் பொருளின் நிறை, மற்றும் n என்பது ஒவ்வொரு உறிஞ்சப்பட்ட அமைப்பின் குணாதிசயமான மாறிலிகள் மற்றும் 1/n எப்போதும் சரியான பின்னமாகும் (0<1/n<1). По Г. Фрейндлиху n не зависит от заполнения, хотя это утверждение не вполне точно. Этим эмпирическим уравнением часто пользуются для ориентировочных расчетов адсорбции.

ஃப்ரெண்ட்லிச் சமன்பாடு, பிரிக்க முடியாத அல்லது பலவீனமாக பிரிக்க முடியாத பொருட்களின் உறிஞ்சுதலுக்கு பொருந்தும், பொருட்கள் முழு மூலக்கூறுகளாக உறிஞ்சப்படும் போது. மூலக்கூறு உறிஞ்சுதலின் போது இத்தகைய நிகழ்வுகள் நிகழ்கின்றன, இது பின்வரும் விதியால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது: கொடுக்கப்பட்ட கரைப்பான் ஒரு திடமான மேற்பரப்பை ஈரமாக்குகிறது, கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் கரைப்பானில் இருந்து கரைப்பான மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் குறைவாக உள்ளது, மற்றும் நேர்மாறாகவும்.

Freundlich சமன்பாடு (2.5.2) மிகக் குறைந்த மற்றும் அதிக செறிவுகளில் பயன்படுத்தப்படாது, உறிஞ்சுதலின் வளைவு மற்றும் செறிவு நேர்கோட்டின் வடிவத்தை எடுக்கும் மற்றும் 1/n காட்டி பூஜ்ஜியம் அல்லது ஒன்றுக்கு சமமாக மாறும் போது. மடக்கை வடிவத்தில், ஃப்ரீண்ட்லிச் சமன்பாடு ஒரு நேர் கோடு ( அரிசி. 2.5.5) ஆர்டினேட் அச்சில் நேர் கோட்டால் துண்டிக்கப்பட்ட பகுதியைப் பயன்படுத்தி, மதிப்பைத் தீர்மானிக்கிறோம் lnk,மற்றும் ஆர்டினேட் அச்சுக்கு நேர் கோட்டின் சாய்வின் கோணத்தின் தொடுகோடு படி - மதிப்பு 1 /பி.

உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்திற்கான முதல் கோட்பாட்டு சமன்பாடு முன்மொழியப்பட்டது I. லாங்முயர் 1914 இல். இந்த சமன்பாடு இன்னும் அதன் அர்த்தத்தை இழக்கவில்லை. லாங்முயர் கோட்பாடு அடிப்படையாக கொண்டது மூன்று முக்கிய அனுமானங்களின் அடிப்படையில்:

1.அட்ஸார்ப்ஷன் தனித்த உறிஞ்சுதல் மையங்களில் ஏற்படுகிறது, இது வெவ்வேறு இயல்புடையதாக இருக்கலாம்.

2. உறிஞ்சுதலின் போது, ​​கடுமையான ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் நிலை காணப்படுகிறது - ஒரு மூலக்கூறு ஒரு மையத்தில் உறிஞ்சப்படுகிறது. (இதன் பொருள், லாங்முயரின் கூற்றுப்படி, மோனோமோலிகுலர் எனப்படும் ஒரே ஒரு உறிஞ்சுதல் அடுக்கு மட்டுமே மேற்பரப்பில் உருவாகும்.)

3.உறிஞ்சுதல் மையங்கள் ஆற்றலுடன் ஒரே மாதிரியானவை மற்றும் சுயாதீனமானவை, அதாவது. ஒரு மையத்தில் உறிஞ்சுதல் மற்ற மையங்களில் உறிஞ்சுதலை பாதிக்காது. (இதன் பொருள் உறிஞ்சுதலின் வேறுபட்ட வெப்பம் நிலையானது, மேலும் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் புறக்கணிக்கப்படலாம்.)

இந்த மூன்று விதிகளின் அடிப்படையில், உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாட்டை பல்வேறு வழிகளில் பெறலாம். வாயு கட்டத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகள் வெப்ப இயக்க நிலையில் உள்ளன. அவை உறிஞ்சும் மையங்களுடன் மோதுகின்றன மற்றும் அவற்றின் மீது உறிஞ்சப்படலாம். இந்த செயல்முறையின் விகிதம் (அதாவது, ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை) வாயு அழுத்தம் மற்றும் மேற்பரப்பில் உள்ள இலவச மையங்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும். மையங்களின் மொத்த எண்ணிக்கை a ஆக இருந்தால், a க்கு சமமான உறிஞ்சுதலுடன், இலவச மையங்களின் எண்ணிக்கை (a m -a) க்கு சமமாக இருக்கும்.

அதனால் தான் .

உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் மையங்களைச் சுற்றி அதிர்வுறும். ஆற்றல் ஏற்ற இறக்கங்கள் காரணமாக, சில உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் மையங்களில் இருந்து பிரிக்கப்பட்டு வாயு நிலைக்குத் திரும்புகின்றன. இந்த செயல்முறை desorption என்று அழைக்கப்படுகிறது. உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாக, உறிஞ்சும் விகிதம் உள்ளது:

சமநிலையில் அல்லது

(2.5.3)

எனவே, குறியீட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறோம்:,

மேற்பரப்பின் ஒப்பீட்டு நிரப்புதல் எங்கே) நாம் பெறுகிறோம்:

அல்லது . (2.5.4)

இதன் விளைவாக உறிஞ்சும் சமவெப்ப சமன்பாடு சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது லாங்முயர்.நிலையான b - உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலியானது உறிஞ்சுதல் குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உறிஞ்சும் பொருளின் மேற்பரப்பை அளவிடுவது கடினம் என்றால் (பொடிகள், நுண்துளை பொருட்கள் போன்றவை), பின்னர் உறிஞ்சுதல் ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு கணக்கிடப்படுகிறது, அதாவது 1 க்கு ஜிஉறிஞ்சும், நிறை அதன் மேற்பரப்பிற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதாகக் கருதுகிறது.

ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில், வாயு அழுத்தம் abscissa அச்சில் திட்டமிடப்பட்டால், மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு ஆர்டினேட் அச்சில் திட்டமிடப்பட்டால், ஒரு உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை உருவாக்க முடியும். அழுத்தம் உறிஞ்சுதல் செயல்முறையை வெவ்வேறு வழிகளில் பாதிக்கிறது ( படம்.2.5.6) குறைந்த அழுத்தப் பகுதியில் உறிஞ்சுதல் வேகமாக அதிகரிக்கிறது. அழுத்தத்தில் மேலும் அதிகரிப்புடன் உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு குறைந்த அளவிற்கு அதிகரிக்கிறது. போதுமான உயர் அழுத்தங்களில், உறிஞ்சும் சமவெப்பங்கள் abscissa அச்சுக்கு இணையாக ஒரு நேர்கோட்டில் முனைகின்றன. இதன் பொருள் செறிவூட்டல் அடையும் போது, ​​அழுத்தத்தில் மேலும் அதிகரிப்பு உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவை பாதிக்காது.

படம்.2.5.6. லாங்முயர் உறிஞ்சுதல்

சமவெப்பத்தின் ஆரம்ப பகுதியில் ஒரு செங்குத்தான உயர்வு, உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் செறிவில் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு உறிஞ்சுதலில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புடன் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. செறிவு மேலும் அதிகரிப்பதன் மூலம், உறிஞ்சுதலின் வளர்ச்சி குறைந்து, பின்னர் நிறுத்தப்படும்: உறிஞ்சுதல் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது.

அனைத்து மீளக்கூடிய செயல்முறைகளைப் போலவே, உறிஞ்சுதலும் மொபைல் சமநிலையின் கொள்கைக்குக் கீழ்ப்படிகிறது. இவ்வாறு, அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், சமநிலையானது எண்டோடெர்மிக் செயல்முறையை நோக்கி மாறுகிறது. இதன் பொருள், அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், சமநிலையானது சிதைவை நோக்கி மாறுகிறது மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு குறைகிறது. அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​ஒரு விதியாக, உறிஞ்சப்பட்ட வாயு அளவு அதிகரிக்கிறது.

BET உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு. S. Brunauer, P. Emmett மற்றும் E. Teller ஆகியோர் I. Langmuir இன் இரண்டாவது அனுமானத்தை கைவிட்டனர், இது மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதலுக்கு வழிவகுத்தது. அட்ஸார்பென்ட் முக்கியமான வெப்பநிலையில் இருக்கும் போது, ​​அதாவது. நீராவி நிலையில், இந்த ஆசிரியர்கள் பாலிமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டை உருவாக்கினர், இது மிகவும் நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. S. புரூனவர் பல உண்மையான உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்களை ஆய்வு செய்து அவற்றின் வகைப்பாட்டை முன்மொழிந்தார். இந்த வகைப்பாட்டின் படி, ஐந்து முக்கிய வகை உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்களை வேறுபடுத்திக் காட்டலாம். படம் 2.5.7.

படம்.2.5.7. புரூனவர் வகைப்பாட்டின் படி உறிஞ்சுதல் ஐசோதெர்ம்களின் வகைகள்.

I சமவெப்ப வகை மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதலை பிரதிபலிக்கிறது (லாங்முயர் சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது). II மற்றும் III வகைகளின் சமவெப்பங்கள் பொதுவாக உறிஞ்சுதலின் போது பல அடுக்குகளின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடையவை, அதாவது. பல மூலக்கூறு உறிஞ்சுதல். இந்த சமவெப்பங்களுக்கிடையிலான வேறுபாடு, அட்ஸார்பேட்-அட்ஸார்பென்ட் மற்றும் அட்ஸார்பேட்-அட்ஸார்பேட் தொடர்பு ஆற்றல்களின் வெவ்வேறு விகிதத்தின் காரணமாகும். IV மற்றும் V வகைகளின் சமவெப்பங்கள் சமவெப்பங்கள் II மற்றும் III இலிருந்து வேறுபடுகின்றன, முதல் நிகழ்வுகளில் நீராவி அழுத்தம் செறிவூட்டல் அழுத்தத்தை நெருங்கும் போது உறிஞ்சுதல் காலவரையின்றி அதிகரிக்கிறது, மற்ற சந்தர்ப்பங்களில் செறிவூட்டல் அழுத்தங்களில் வரையறுக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது. II மற்றும் III வகைகளின் சமவெப்பங்கள் பொதுவாக நுண்துளைகள் அல்லாத உறிஞ்சும் பொருளின் மீது உறிஞ்சுதலின் சிறப்பியல்பு மற்றும் IV மற்றும் V வகைகள் - ஒரு நுண்துளை திடத்தில். அனைத்து ஐந்து வகையான உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்களும் பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் "BET" கோட்பாட்டின் மூலம் விவரிக்கப்படுகின்றன, அதன் ஆசிரியர்களின் குடும்பப்பெயரின் ஆரம்ப எழுத்துக்களுக்கு பெயரிடப்பட்டது.

BET கோட்பாடு லாங்முயரின் உறிஞ்சுதலின் மாறும் தன்மை பற்றிய கருத்தைப் பாதுகாக்கிறது. உறிஞ்சுதல் பல அடுக்குகளாக கருதப்படுகிறது. முதல் அடுக்கின் மூலக்கூறுகள் அட்ஸார்பென்ட்டின் மேற்பரப்பில் உட்செலுத்தப்படுகின்றன. முதல் உறிஞ்சுதல் அடுக்கின் ஒவ்வொரு உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறும், இரண்டாவது அடுக்கின் மூலக்கூறுகள், மூன்றாவது மூலக்கூறுகள் போன்றவற்றின் உறிஞ்சுதல் மையமாக இருக்கலாம். இரண்டாவது மற்றும் அடுத்தடுத்த அடுக்குகள் இப்படித்தான் உருவாகின்றன. இரண்டாவது மற்றும் அடுத்தடுத்த அடுக்குகளின் உருவாக்கம் முதல் ஒரு முடிவடையாமல் இருந்தாலும் கூட சாத்தியமாகும். ஒவ்வொரு உறிஞ்சும் அடுக்கும் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் அண்டை அடுக்குகளுடன் மாறும் சமநிலையில் உள்ளது.

போன்றவற்றால் நாம் குறிப்பது. உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் 0 1 2 அடுக்குகளால் மூடப்பட்ட அட்ஸார்பண்டின் மேற்பரப்பு பகுதி, பின்னர் உறிஞ்சப்பட்ட முழு மேற்பரப்பும் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான அடுக்குகளைக் கொண்ட பகுதிகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும்

ஒவ்வொரு அடுக்குக்கும் உறிஞ்சுதல் சமநிலை சமன்பாட்டைத் தொகுத்து, அவற்றைச் சுருக்கி, கோட்பாட்டின் ஆசிரியர்கள் இறுதியில் உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாட்டைப் பெற்றனர்:

ஒருங்கிணைப்புக்கான கேள்விகள்.

1. உறிஞ்சுதல் நிகழ்வை வரையறுக்கவும்.
2. உறிஞ்சுதலுக்கும் உறிஞ்சுதலுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?
3. இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் உறிஞ்சுதலின் நிகழ்வுகளுக்கு இடையிலான ஒற்றுமைகள் மற்றும் வேறுபாடுகளை விளக்குங்கள்.
4. உறிஞ்சுதல் செயல்முறை என்ன காரணிகளைப் பொறுத்தது?
5. உடல் உறிஞ்சுதலின் வெவ்வேறு மாறுபாடுகள் ஏற்படுவதற்கான காரணத்தை விளக்குங்கள்.
6. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு அமைப்புகளில் உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் எவ்வாறு வெளிப்படுகின்றன?
7. உறிஞ்சும் சமவெப்பங்கள் என்றால் என்ன? ஹென்றி, ஃப்ரீண்ட்லிச் மற்றும் லாங்முயர் அட்ஸார்ப்ஷன் ஐசோதெர்ம்களை விவரிக்கும் சூத்திரங்களை எழுதுங்கள்.
8. BET கோட்பாட்டின் சமவெப்பங்களின் வரைகலை விளக்கத்தை விளக்குக.

உறிஞ்சுதலின் மாறும் படத்தை நாம் கருத்தில் கொண்டால், அதன் மதிப்பு அதிகமாக இருக்கும், மேற்பரப்பில் வாயு மூலக்கூறுகளின் தாக்கங்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருக்கும் (அதாவது, அதிக வாயு அழுத்தம்) மற்றும் மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் இருந்து நீண்ட நேரம் இருக்கும். வாயு நிலைக்குத் திரும்பும் தருணம் வரை தாக்கத்தின் தருணம்.

எனவே, டி பீரின் படி, உறிஞ்சுதல் மதிப்பு:

a=n சராசரி ∙τ (2.4)

இதில் n cf என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு மேற்பரப்பைத் தாக்கும் மூலக்கூறுகளின் சராசரி எண்ணிக்கை, τ என்பது மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்பில் இருக்கும் சராசரி நேரமாகும்.

இந்த சூத்திரம், ஒரு மூலக்கூறின் ஒவ்வொரு தாக்கமும், ஏற்கனவே மற்ற மூலக்கூறுகள் அதில் உள்ளதா இல்லையா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், மேற்பரப்பில் அதன் தக்கவைப்புடன் இருக்கும் என்று கருதுகிறது. உண்மையில், ஏற்கனவே ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட தளத்தைத் தாக்கும் ஒரு மூலக்கூறு மீண்டும் வாயு கட்டத்தில் பிரதிபலிக்கப்படலாம் அல்லது தாமதமாகலாம். இந்த சூழ்நிலைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது மேற்பரப்பு ஆக்கிரமிப்பை சார்ந்து இருப்பதை அறிமுகப்படுத்த வேண்டும், அதாவது. முன்பு உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளுடன் அதன் கவரேஜின் விகிதம். அதனால் தான் முதல் எளிமைப்படுத்தும் நிலைபரிசீலனையில் உள்ள மாதிரி என்னவென்றால், மேற்பரப்புடன் மோதும் எந்த மூலக்கூறும் அதன் மேற்பரப்பில் மற்ற மூலக்கூறுகள் இருப்பதைப் பொருட்படுத்தாமல் உறிஞ்சப்படுகிறது. வெளிப்படையாக, இந்த அனுமானம் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் மிகக் குறைந்த செறிவுகளுடன் நெருக்கமாக ஒத்துப்போகிறது, உண்மையில், கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் ஒரு இலவச இடத்தில் முடிவடைகிறது மற்றும் ஒவ்வொன்றும் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடத்தில் விழும் நிகழ்தகவு மிகக் குறைவு.

நிச்சயமாக, ஒரு மூலக்கூறின் மேற்பரப்பில் வசிக்கும் நேரம் உறிஞ்சும் ஆற்றலைப் பொறுத்தது. இந்த ஆற்றல் அதிகமாக உள்ள இடங்களில் தங்களைக் கண்டுபிடிக்கும் மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்பில் நீண்ட நேரம் இருக்கும், மேற்பரப்பு ஆற்றலில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள் அவற்றை வாயு நிலைக்குத் தள்ளும் போது அவற்றின் "மணிநேரம்" நீண்ட நேரம் காத்திருக்கும். இருப்பினும், ஆற்றல் பன்முகத்தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, உறிஞ்சுதலின் விளக்கத்தை பெரிதும் சிக்கலாக்கும். அதனால் தான் இரண்டாவது எளிமைப்படுத்தும் அனுமானம்மேற்பரப்பு ஒருமைப்பாட்டின் அனுமானத்தில் உள்ளது.

குறிப்பிட்ட அனுமானங்களின் கீழ் வாயுக்களின் இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் கோட்பாட்டுக் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தி, ஹென்றி உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாடு பெறப்பட்டது:

a = K∙P, (2.5)

K என்பது ஹென்றியின் மாறிலி ஆகும், இது அவகாட்ரோ எண், மூலக்கூறு எடை, வாயு மாறிலி, முழுமையான வெப்பநிலை மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அனுமானங்களின்படி நிலையானதாகக் கருதப்படும் பிற அளவுகளைப் பொறுத்து உள்ளது; பி - வாயு அழுத்தம்.

ஹென்றி சமன்பாடு மாறிலி K (நேராகக் கோட்டின் தொடுகோடு) அட்ஸார்பேட்-அட்ஸார்பென்ட் தொடர்புகளின் வெப்பநிலை மற்றும் ஆற்றலைப் பொறுத்தது. குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் மேற்பரப்புடன் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு, அதிக K, செங்குத்தான உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம்.

சமன்பாடு என்பது இந்த சிறந்த மாதிரியில் உறிஞ்சுதலின் அளவு நீராவி அல்லது வாயுவின் அழுத்தத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். இந்த சார்பு இயற்பியல் வேதியியலில் அறியப்படும் ஹென்றியின் விதியுடன் ஒப்புமையால் இந்த பெயரைப் பெற்றது, அதன்படி திட அல்லது திரவத்தில் கரைந்த வாயுவின் அளவு அதன் அழுத்தத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்.

இந்த சமன்பாட்டிற்கு இணங்க, ஹென்றியின் விதியை உருவாக்கலாம்: குறைந்த வாயு அழுத்தங்களில் உறிஞ்சுதலின் அளவு (கரைசலில் ஒரு பொருளின் குறைந்த செறிவு) அழுத்தத்திற்கு (செறிவு) நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

எனவே, ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அனுமானங்களின்படி, ஹென்றி சமவெப்பமானது ஒரே மாதிரியான பரப்புகளில் சிறிய நிரப்புகளில் பெறப்பட்ட சோதனைத் தரவை விவரிக்க வேண்டும்.

மிகக் குறைந்த அழுத்தத்தில் உறிஞ்சுதலைப் படிக்கும் போது முதல் அனுமானம் நியாயப்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டாவதாக, உறிஞ்சுதல் எப்போதும் பன்முகத்தன்மை வாய்ந்த பரப்புகளில் அளவிடப்படுகிறது. இருப்பினும், மிகக் குறைந்த அழுத்தத்தில் உறிஞ்சுதல் மிகக் குறைந்த அளவிலான கவரேஜுக்கு ஒத்திருக்கிறது. இதன் பொருள் என்னவென்றால், முழு மேற்பரப்பும் எவ்வளவு பன்முகத்தன்மை வாய்ந்தது என்பதைப் பொறுத்தது, ஆனால் அதன் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே குறைந்த அழுத்தத்தில் மூடப்பட்டிருக்கும். உண்மையான நிலைமைகளில், திடப்பொருட்களின் மீது உறிஞ்சுதலின் போது, ​​மேற்பரப்பின் பன்முகத்தன்மை காரணமாக சட்டத்தின் செயல்பாட்டின் வரம்பு சிறியதாக உள்ளது, ஆனால் ஒரே மாதிரியான மேற்பரப்பில் கூட, அதிகரிக்கும் செறிவுடன், சட்டத்திலிருந்து விலகல் கண்டறியப்படுகிறது. விநியோகிக்கப்பட்ட பொருளின் குறைந்த செறிவுகளில், விலகல்கள் முக்கியமாக மூலக்கூறுகளின் பரஸ்பர தொடர்பு மற்றும் அட்ஸார்பென்ட்டின் மேற்பரப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு காரணமாகும்.

உறிஞ்சுதல்- அவற்றுக்கிடையேயான இடைமுகத்தில் உள்ள கட்டங்களின் அளவிலிருந்து ஒரு பொருளின் செறிவு. உறிஞ்சுதல் எனக் கருதலாம் உறிஞ்சுதல்உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பினால் பொருள் (அட்ஸார்பேட்).

உறிஞ்சும்- உறிஞ்சுதல் ஏற்படும் மேற்பரப்பில் ஒரு பொருள்.

உறிஞ்சக்கூடிய -ஒரு வாயு அல்லது கரைந்த பொருள் ஒரு உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சும் திறன் கொண்டது.

அட்சோர்பேட் -உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ள உறிஞ்சப்பட்ட பொருள். பெரும்பாலும் "அட்ஸார்ப்டிவ்" மற்றும் "அட்ஸார்பேட்" என்ற கருத்துக்கள் அடையாளம் காணப்படுகின்றன

வேறுபடுத்தி உடல் உறிஞ்சுதல், adsorbate மற்றும் இரசாயன மாற்றம் இல்லாமல் நிகழும் இரசாயன உறிஞ்சுதல்(வேதியியல் உறிஞ்சுதல்), அட்ஸார்பெண்டுடன் உறிஞ்சும் வேதியியல் தொடர்புடன் சேர்ந்து.

உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறதுகட்ட எல்லைகளில்: திட - திரவ, திட - வாயு, திரவ - வாயு, திரவ - திரவ.

ஒரு பொருள் மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் உறிஞ்சப்பட்டால், அது கூறப்படுகிறது மூலக்கூறுஉறிஞ்சுதல், அயனிகளின் வடிவத்தில் - அயனிஉறிஞ்சுதல்.

உறிஞ்சுதல் மீளக்கூடியது, தலைகீழ் செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது தேய்மானம்.

உறிஞ்சுதல் மற்றும் தேய்மானம் ஆகியவற்றின் விகிதங்கள் ஒன்றுக்கொன்று சமமாக இருக்கும் உறிஞ்சுதல் சமநிலை, இது ஒத்துள்ளது சமநிலை செறிவுகரைசலில் உறிஞ்சும் அல்லது சமநிலை அழுத்தம்வாயு கட்டத்தில்.

உறிஞ்சுதல் மதிப்பு(A) திட அட்ஸார்பென்ட்டின் (m) ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் (X) சமநிலை அளவு வகைப்படுத்தப்படுகிறது: [mol/kg அல்லது kg/kg]

உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம்- கொடுக்கப்பட்ட நிலையான வெப்பநிலையில் சமநிலை செறிவு அல்லது சமநிலை அழுத்தத்தில் உறிஞ்சுதல் மதிப்பின் சார்புநிலையின் வரைகலை காட்சி.

உறிஞ்சுதல் வேறுபடுகிறது ஒரு மூலக்கூறு, இதில் adsorbate ஒரு அடுக்கு ஒரு மூலக்கூறு தடிமனான மற்றும் adsorbent மேற்பரப்பை உள்ளடக்கியது பல மூலக்கூறு, இதில் adsorbate மூலக்கூறுகள் பல அடுக்குகளில் adsorbent மேற்பரப்பில் அமைந்திருக்கும்.

மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம்படம் 12 இல் காட்டப்பட்டுள்ள படிவத்தைக் கொண்டுள்ளது ( லாங்முயர் சமவெப்பம்)

ஒரு பிரிவு I - பதில்கள் சிறியசமநிலை செறிவுகள் (அழுத்தங்கள்), உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பின் ஒரு சிறிய பகுதியை உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகள் ஆக்கிரமிக்கும்போது, ​​மற்றும் சார்பு A - c (p) நேரியல்;

பிரிவு II - சராசரிசெறிவுகள் (அழுத்தங்கள்) அட்ஸார்பென்ட் மேற்பரப்பில் கணிசமான விகிதத்தில் அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது;

c (p) பிரிவு III - எப்போது கவனிக்கப்பட்டது உயர்சமநிலை செறிவுகள் (அழுத்தங்கள்), உறிஞ்சியின் முழு மேற்பரப்பையும் உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகள் ஆக்கிரமித்து அடையும் போது உறிஞ்சுதலின் வரம்பு மதிப்பு (A).

மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம் நல்லது லாங்முயர் சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்பட்டது:

எங்கே ஒருஒரு குறிப்பிட்ட அட்ஸார்பண்ட் மீது உறிஞ்சும் போது ஒவ்வொரு தனிப் பொருளுக்கும் தனித்தனியாக மாறிலிகள்;

கள், ப- சமநிலை செறிவு அல்லது சமநிலை அழுத்தம்.

குறைந்த சமநிலை செறிவுகளில், மதிப்பு புறக்கணிக்கப்படலாம் உடன்அல்லது ஆர்வகுப்பில். பின்னர் லாங்முயர் சமன்பாடு தோற்றம் வழியாக செல்லும் ஒரு நேர் கோட்டின் சமன்பாட்டாக மாற்றப்படுகிறது:

சியில் ஏ = ஏஅல்லது A = A இல் p

மணிக்கு உயர் சமநிலை செறிவுகள்வகுப்பில் உள்ள அளவை நாம் புறக்கணிக்கலாம் வி. பின்னர் லாங்முயர் சமன்பாடு ஒரு நேர்கோட்டின் சமன்பாட்டிலிருந்து சுயாதீனமாக மாற்றப்படுகிறது உடன்அல்லது ஆர்: ஏ = ஏ

நடைமுறை கணக்கீடுகளுக்குலாங்முயர் சமன்பாடு A மற்றும் மாறிலிகளை அறிந்து கொள்வது அவசியம் வி.ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றம் வழியாக செல்லாத ஒரு நேர்கோட்டின் நேரியல் வடிவத்திற்கு சமன்பாட்டை மாற்றுதல்: , சார்பு 1/A - 1/s (படம் 13) வரைபடத்தை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.

1/A பிரிவு OB க்கு சமம் 1/A.குணகம் விஎன்ற உண்மையின் அடிப்படையில் காணலாம் விஉறிஞ்சுதல் மதிப்பு வரம்பில் பாதியாக இருக்கும் செறிவுக்கு சமம்.

வரைபடத்தில், இடைக்கணிப்பு 2/A க்கு சமமான பிரிவு OD ஐ தீர்மானிக்கிறது 1/v.பின்னர் b = 1/OD.

லாங்முயர் சமன்பாடு மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் பெறப்பட்டது, இது பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளது முக்கிய விதிகள்:

மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் உறிஞ்சுதல் மையங்களில் மட்டுமே நிகழ்கிறது (முறைகேடுகள் மற்றும் குறுகிய துளைகளின் மேல்);

ஒவ்வொரு உறிஞ்சும் மையமும் ஒரே ஒரு உறிஞ்சும் மூலக்கூறை மட்டுமே வைத்திருக்க முடியும்;

உறிஞ்சுதல் செயல்முறை மீளக்கூடியது; உறிஞ்சுதல் சமநிலை இயற்கையில் மாறும். உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு மட்டுமே உறிஞ்சுதல் மையங்களால் தக்கவைக்கப்படுகின்றன, அதன் பிறகு இந்த மூலக்கூறுகளின் சிதைவு மற்றும் அதே எண்ணிக்கையிலான புதிய மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

லாங்முயர் சமன்பாட்டுடன் கூடுதலாக, இது பெரும்பாலும் நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது ஃப்ரெண்ட்லிச் சமன்பாடு:

A = KS 1/n அல்லது A = KR 1/n, K மற்றும் 1/n ஆகியவை அனுபவ மாறிலிகள்.

சமன்பாடு விவரிக்க மிகவும் பொருத்தமானது உறிஞ்சுதல்அன்று நுண்துளைஅல்லது தூள்பகுதியில் உறிஞ்சிகள் சராசரி செறிவுகள் (அழுத்தங்கள்).

Freundlich adsorption isotherm ஒரு கிடைமட்ட நேர்க்கோட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் செறிவு (அழுத்தம்) அதிகரிப்பதன் மூலம் உறிஞ்சுதல் அதிகரிக்கிறது (படம் 14).

அரிசி. 14

க்கு Freundlich சமன்பாட்டின் மாறிலிகளைக் கண்டறிதல்இது மடக்கையைப் பயன்படுத்தி தோற்றம் வழியாகச் செல்லாத ஒரு நேர் கோட்டின் சமன்பாட்டிற்கு மாற்றப்படுகிறது: பதிவு A = பதிவு K + 1/n பதிவு C.

இதற்கு இணங்க, பதிவு A மற்றும் பதிவு C அல்லது (P), சோதனை தரவுகளிலிருந்து கட்டமைக்கப்பட்ட வரைபடம், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள படிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. 15. ஆர்டினேட் அச்சுக்கு எக்ஸ்ட்ராபோலேஷன் மூலம், பதிவு K க்கு சமமான ஒரு பிரிவு OB பெறப்படுகிறது. Abscissa அச்சுக்கு நேர் கோடு BN இன் சாய்வின் கோணத்தின் தொடுகோடு 1/n ( டிஜி =)

பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல்- நுண்துளை அல்லது தூள் உறிஞ்சுதல்கள் (சிலிக்கா ஜெல், செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், பொடிகள் மற்றும் மருத்துவப் பொருட்களின் மாத்திரைகள்) உறிஞ்சும் போது கவனிக்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அடர்த்தியான மோனோமோலிகுலர் அடுக்கு உருவாகும் வரை உறிஞ்சுதல் தொடர்கிறது. 16.

அரிசி. 16.

இந்த உறிஞ்சுதல் வேறுபட்ட வகையின் சமவெப்பத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது (படம் 17), "என்று அழைக்கப்படும் எஸ் - சமவெப்பம்".

தந்துகி ஒடுக்கம்- ஒரு திட உறிஞ்சியின் துளைகள் அல்லது நுண்குழாய்களில் நீராவி திரவமாக்கல் நிகழ்வு, இது பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதலின் விளைவாக எளிதில் திரவமாக்கப்பட்ட வாயுக்கள் அல்லது நீராவிகளை (உதாரணமாக, நீர், பென்சீன் போன்றவை) உறிஞ்சும் போது காணப்படுகிறது. இதில் பல மூலக்கூறு அடுக்குபிரதிபலிக்கிறது திரவத்தின் மெல்லிய படலம்,துளையின் உள் மேற்பரப்பை உள்ளடக்கியது. அத்தகைய திரவத்தின் அடுக்குகள் குறுகலான இடங்களில் ஒன்றோடொன்று ஒன்றிணைவது குழிவான மெனிஸ்கியை உருவாக்குகிறது, அதன் கீழ் குறைக்கப்பட்ட நீராவி அழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது. அதன் மூலம் துளைகள்வாயு (நீராவி) மூலக்கூறுகளை ஈர்க்க மற்றும் திரவத்தால் நிரப்பப்பட்டது, ஒடுக்கத்தின் போது உருவாக்கப்பட்டது.

கசியும் போது தந்துகி ஒடுக்கம் மூலம் உறிஞ்சுதல் சிக்கலானது,துளைகளின் நிரப்புதலுடன் தொடர்புடைய சமவெப்பம் (1) ஐசோதெர்முடன் (2) அவற்றின் காலியாக்கத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை (படம் 18). சமவெப்பத்தில் அது உருவாகிறது ஒடுக்கம் ஹிஸ்டெரிசிஸ் வளையம்.உறிஞ்சுதல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் ஒரே மாதிரியானவை அல்ல.