Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Содержание

1. Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
2. Удельная адсорбция (Г) – избыточное количество вещества
3. Гексиловый спирт – вода:= 0,7 нмс2(S) =5,8.10-2
4. АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА
5. АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА при α = 1
6. Отрицательная адсорбцияС(s) > CПоверхностно-активные вещества (ПАВ)Для воды:Спирты, амины, жирные кислоты, белки, липиды
7. СХЕМА СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ПАВ
8. ЭНТРОПИЙНАЯ ПРИРОДА ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИΔG = ΔH - TΔS < 0
9. ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬПРАВИЛО ДЮКЛО-ТРАУБЕδ = 4.10-10 мR = 8,31 Дж/моль КТ = 300КС = 1 моль/л
10. УРАВНЕНИЕ ШИШКОВСКОГОИЗОТЕРМА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
11. АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО(Область Генри)
12. Слайд 12
13. При условии c > 1/A АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ
14. ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ
15. УРАВНЕНИЕ ЛЕНГМЮРА(Коэффициенты уравнения Шишковского: b = RTГmax; А = Кравн. )
16. СТРОЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ ПАВс < 1/A(область Генри)с > 1/A Расчет размеров молекулы ПАВ:Площадь поперечного сеченияОсевая длина
17. ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕСхема перемещения барьера под действием двухмерного
18. ВАННА ЛЕНГМЮРАСхема прибора Ленгмюра для измерения  адсорбционных слоев нерастворимых ПАВУчет площади молекул дает:
19. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВАналогично Ван-дер-ВаальсуИзотермы sm()
20. ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОКπ, мН/м0,20,250,5010,0s1, нм2/молекулаSL2L1L1-GGЖидкорастянутые L1-пленки s1
21. СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ФОСФОХОЛИНА: Ethanaminium, 2-[[[(2,2-dipentadecyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy]hydroxyphosphinyl]oxy]-N,N,N-trimethyl-, inner salt
22. ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ: 1- ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ
23. ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ:ГЛИАДИНА (гликопротеин, получаемый из
24. МЕТОДИКА ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТСхема перенесения пленок на твердую поверхность:1
25. АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ДВУХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ФАЗПравило уравнивания
26. АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИС0
27. Химическая адсорбцияУПРАВЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЕМ С ПОМОЩЬЮ ПАВАБВФизическая адсорбцияАДСОРБЦИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
28. Скачать презентанцию

Удельная адсорбция (Г) – избыточное количество вещества на единицу площади поверхности раздела фаз n – общее число молей растворенного веществаn’, n” – число молей растворенного вещества в каждой фазе s

Главная
Разное
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция № 4

АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ

НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Слайд 2Удельная адсорбция (Г) –
избыточное количество вещества
на единицу площади

поверхности раздела фаз
n – общее число молей растворенного

вещества
n’, n” – число молей растворенного вещества в каждой фазе
s - площадь поверхности раздела фаз

Адсорбция – самопроизвольное
концентрирование вещества на поверхности раздела фаз

[моль/м2]

Удельная адсорбция (Г) – избыточное количество вещества на единицу площади поверхности раздела фаз n – общее

Слайд 3Гексиловый спирт – вода:
= 0,7 нм
с2(S) =5,8.10-2 моль/л
  6·10-6

моль/м2
c2” = 0
Определение величины адсорбции Г2

Слайд 4АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА

Слайд 5АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА
при α = 1

Слайд 6Отрицательная адсорбция
С(s)

NaOH, H2SO4)
Сахар
Положительная адсорбция
С(s) >> C
Поверхностно-активные
вещества (ПАВ)
Для воды:
Спирты, амины,
жирные

кислоты, белки, липиды

Слайд 7СХЕМА СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ПАВ

Слайд 8ЭНТРОПИЙНАЯ ПРИРОДА ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ
ΔG = ΔH - TΔS < 0

Слайд 9ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬ
ПРАВИЛО ДЮКЛО-ТРАУБЕ
δ = 4.10-10 м
R = 8,31 Дж/моль К
Т

= 300К
С = 1 моль/л

Слайд 10УРАВНЕНИЕ ШИШКОВСКОГО
ИЗОТЕРМА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

Слайд 11АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО
(Область Генри)

Слайд 12

Слайд 13При условии c > 1/A
АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО
, т.е. Г=Гmax

На границе с воздухом
σmin~ 20 мДж/м2

Слайд 14ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ

Слайд 15УРАВНЕНИЕ ЛЕНГМЮРА
(Коэффициенты уравнения Шишковского: b = RTГmax; А = Кравн.

Слайд 16СТРОЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ ПАВ
с < 1/A
(область Генри)
с > 1/A
Расчет

размеров молекулы ПАВ:
Площадь поперечного сечения
Осевая длина

Слайд 17ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
Схема перемещения барьера под действием двухмерного давления адсорбционных слоев

нерастворимых в жидкой фазе ПАВ
Для нерастворимых ПАВ:
Для растворимых ПАВ:
При Г

<< Гmax:

или

Идеальный двухмерный газ

ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕСхема перемещения барьера под действием двухмерного давления адсорбционных слоев нерастворимых в жидкой фазе ПАВДля нерастворимых ПАВ:Для

Слайд 18ВАННА ЛЕНГМЮРА
Схема прибора Ленгмюра для измерения  адсорбционных слоев нерастворимых

ПАВ
Учет площади молекул дает:

Слайд 19УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ
Аналогично Ван-дер-Ваальсу
Изотермы sm() при наличии притяжения

и отталкивания молекул в адсорбционном слое 

УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВАналогично Ван-дер-ВаальсуИзотермы sm() при наличии притяжения и отталкивания молекул в адсорбционном слое 

Слайд 20ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК
π, мН/м
0,2
0,25
0,50
10,0
s1, нм2/молекула
S
L2
L1
L1-G
G
Жидкорастянутые L1-пленки s1  0,5-0,22 нм2

Жидкие L2- пленки s1  0,22 нм2

Твердые S-пленки s1 

0,206 нм2

Газообразные G-пленки

π ~ 20-50 мН/м

π ~ 0,01 мН/м

ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОКπ, мН/м0,20,250,5010,0s1, нм2/молекулаSL2L1L1-GGЖидкорастянутые L1-пленки s1  0,5-0,22 нм2 Жидкие L2- пленки s1  0,22 нм2Твердые

Слайд 21СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ФОСФОХОЛИНА: Ethanaminium, 2-[[[(2,2-dipentadecyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy]hydroxyphosphinyl]oxy]-N,N,N-trimethyl-, inner salt

СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ФОСФОХОЛИНА: Ethanaminium, 2-[[[(2,2-dipentadecyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy]hydroxyphosphinyl]oxy]-N,N,N-trimethyl-, inner salt

Слайд 22ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ:
1- ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ С
ОДНИМ УГЛЕВОДОРОДНЫМ

РАДИКАЛОМ

2 - ФОСФОЛИПИДА С
ДВУМЯ УГЛЕВОДОРОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ
Флуоресцентная микроскопия
ФАЗОВЫЙ

ПЕРЕХОД В МОНОСЛОЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ DPPC:DPPG 7:1

ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ: 1- ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ С ОДНИМ УГЛЕВОДОРОДНЫМ РАДИКАЛОМ2 - ФОСФОЛИПИДА С ДВУМЯ УГЛЕВОДОРОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ

Слайд 23ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ:
ГЛИАДИНА (гликопротеин,
получаемый из пшеницы)
НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА

ВОДА-ВОЗДУХ
СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА
(белок плазмы крови крупного
рогатого скота)
НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА:
1

- ВОДА-ВОЗДУХ
2 - ВОДА-УГЛЕВОДОРОД

ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ:ГЛИАДИНА (гликопротеин, получаемый из пшеницы)НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ВОДА-ВОЗДУХСЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА (белок плазмы крови крупного рогатого

Слайд 24МЕТОДИКА ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
Схема перенесения пленок на твердую поверхность:
1 – водная субфаза
2

– «колодец»
3 – подложка
4 – поджимающий барьер
Схема строения пленок Ленгмюра-Блоджетт
X-тип
Y-тип
Z-тип

МЕТОДИКА ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТСхема перенесения пленок на твердую поверхность:1 – водная субфаза2 – «колодец»3 – подложка4 – поджимающий барьерСхема

Слайд 25АДСОРБЦИЯ
НА ГРАНИЦЕ ДВУХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ФАЗ
Правило уравнивания полярностей Ребиндера:
Для границы

2-х конденсированных фаз поверхностно-активным
является вещество, имеющее промежуточную полярность по

сравнению с конденсированными фазами. Его молекулы размещаются на границе 2-х конденсированных фаз таким образом, чтобы снизить разность полярностей, существующую между контактирующими фазами.

ОСОБЕННОСТИ АДСОРБЦИИ
НА ГРАНИЦЕ ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

2. На границе с неполярной жидкостью σmin~ 1 мДж/м2, но может быть и 0,01- 0,1 мДж/м2

3. Выход из воды – энтропийная природа адсорбции; выход из масла – энтальпийная.

4. Правило Дюкло-Траубе работает при выходе из воды, не работает при выходе из масла

1. Область Генри:

АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ДВУХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ФАЗПравило уравнивания полярностей Ребиндера:Для границы 2-х конденсированных фаз поверхностно-активным является вещество, имеющее

Слайд 26АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ
С0 –

исходная концентрация ПАВ;
С равн – равновесная концентрация ПАВ (концентрация ПАВ

после установления адсорбционного равновесия);
V – объем раствора;
m - масса адсорбента

[моль/г]

АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИС0 – исходная концентрация ПАВ;С равн – равновесная концентрация

Слайд 27Химическая адсорбция
УПРАВЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЕМ С ПОМОЩЬЮ ПАВ
А
Б
В
Физическая адсорбция
АДСОРБЦИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО

ТЕЛА

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция № 4АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВНА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Слайд 2Удельная адсорбция (Г) – избыточное количество вещества на единицу площади

поверхности раздела фаз n – общее число молей растворенного

Слайд 3Гексиловый спирт – вода:= 0,7 нмс2(S) =5,8.10-2 моль/л  6·10-6

моль/м2c2” = 0Определение величины адсорбции Г2

Слайд 4АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА

Слайд 5АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА при α = 1

Слайд 6Отрицательная адсорбцияС(s)

NaOH, H2SO4)СахарПоложительная адсорбцияС(s) >> CПоверхностно-активные вещества (ПАВ)Для воды:Спирты, амины, жирные

Слайд 7СХЕМА СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ПАВ

Слайд 8ЭНТРОПИЙНАЯ ПРИРОДА ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИΔG = ΔH - TΔS < 0

Слайд 9ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬПРАВИЛО ДЮКЛО-ТРАУБЕδ = 4.10-10 мR = 8,31 Дж/моль КТ

= 300КС = 1 моль/л

Слайд 10УРАВНЕНИЕ ШИШКОВСКОГОИЗОТЕРМА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

Слайд 11АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО(Область Генри)

Слайд 12

Слайд 13При условии c > 1/A АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО, т.е. Г=Гmax

На границе с воздухом σmin~ 20 мДж/м2

Слайд 14ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ

Слайд 15УРАВНЕНИЕ ЛЕНГМЮРА(Коэффициенты уравнения Шишковского: b = RTГmax; А = Кравн.

Слайд 16СТРОЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ ПАВс < 1/A(область Генри)с > 1/A Расчет

размеров молекулы ПАВ:Площадь поперечного сеченияОсевая длина

Слайд 17ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕСхема перемещения барьера под действием двухмерного давления адсорбционных слоев

нерастворимых в жидкой фазе ПАВДля нерастворимых ПАВ:Для растворимых ПАВ:При Г

Слайд 18ВАННА ЛЕНГМЮРАСхема прибора Ленгмюра для измерения  адсорбционных слоев нерастворимых

ПАВУчет площади молекул дает:

Слайд 19УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВАналогично Ван-дер-ВаальсуИзотермы sm() при наличии притяжения