Подробнее
Тонкопористое строение древесного угля л активированного угля имеет поверхность от 500 до 1000 м2 Молекулы внутренних слове молекулы силы Клетки ) ТВЁРДЫЕ ( ЖИДКИЕ АДСОРБЦИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ^^"-76.5*С ВОРС _--е Точные методы исследования позволили установить, что количество адсорбированного вещества зависит от температуры и давления окружающей среды. Внимательно ознакомьтесь с этими данными. 20 40 60 80 Давление (■ см. ртутного столб«) Р Дил Размельчение адсорбента приводит к увеличению его поверхности. Чем больше поверхность адсорбента, тем больше величина адсорбции. £в] БРОМ Наиболее знаком вам другой адсорбент—древесный уголь. Раньше его получали в костровых кучах. Обычно такой уголь подвергают г активации. СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ ПОР В ДРЕВЕСНОМ УГЛЕ В процессе активации из пор древесного угпя удапяются смолистые вещества и образуется больше пор и каналов. Явление адсорбции открыл в 1785 г. Т. Е. Повиц при очистке виннокаменной кислоты перекристаллизацией. Он указал большие возможности использования этого свойства веществ для практических целей, но о самом явлении в то время знали очень, мало. Костровая куча (схема) УВЕЛИЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВЕЩЕСТВА ПРИ ЕГО ДРОБЛЕНИИ Адсорбционными свойствами обладают многие вещества. Наи большее применение е качестве адсорбентов находят силика гель и активированный уголь. В современном производстве активированный уголь получают из антрацита. ^Нто такое адсорбция? По-латыни «зогЬео», значит—«я удерживаю», «я втягиваю». Молекулы газов и паров, беспорядочно, с большой скоростью движущиеся в пространстве, непрерывно бомбардируют поверхности твёрдых тел. Почему же они удерживаются на поверхности твёрдого тела? Рассмотрим поверхность твёрдого тела. На ней имеются выступы и углубления. [5] Молекула внутреннего слоя (А) окружена другими молекулами. Молекула Б находится на поверхности твёрдого тела. г .Дополнительные' силы поверхностного слоя Молекулы поверхностного слоя обладают «дополнительными» силами. Если молекула газов или паров попадёт в зону действия этих сил, то она удержится на поверхности тела. Адсорбированные Дополнительные" 1 ’ i ! / поверхностного I i слоя Смолистые уголь Г Л*. V • ШЖ41- 'А; Наиболее прочно связаны с поверхностью твёрдого тела молекулы, адсорбированные в углублениях. Они оказываются в зоне действия межмолекулярных сил нескольких молекул поверхностного слоя. Итак, адсорбция—это явление, при котором подвижные частицы газов и паров накапливаются в поверхностном слое адсорбента. Адсорбированные молекулы Молекулы поверхностного слоя Л »III Мопекулы нутренних слое Пользуясь этой схемой, самостоятельно объясните механизм адсорбции. © Межмолекулярные силы взаимно уравновешены Межмолекулярные силы частично уравновешены ЛК! Количество адсорбированного вещества зависит от многих факторов: природы адсорбента и адсорбируемого вещества, давления и температуры окружающей среды, величины поверхности адсорбента. Рассмотрим это на примерах. Силикагель получают из кремнезёма (БЮ2)а Этот поглотитель состоит из соединённых между собой шарообразных частиц, между которыми образуется множество пор. Длина ребра куба Число кубиков в 1 см* — — _ _ 1 Общая поверхность- i 1 СМ • 1 ■. 1 1 1 6 CM2 1 1 ММ о OJ ф ) 1 1 ■ 1 Ч ■ ^ 60 см2 0,1 ММ Ю6 _ ..... 1 600 см2 j 0.01 ММ Ю9 6000 см2 J L L/i J 10'2 1 6 м2 "1 1 му* Ю21 Г 6000 м2 СОРБЦИЯ самопроизвольное поглощение одного вещества другим АБСОРБЦИЯ частицы проникают во всю толщу сорбента АДСОР1 частицы нака в поверхност ХЕМОСОРБЦИЯ под действием валентных сил частицы взаимодействуют, образуя новое вещество Т Температура Объясните, как в зависимости от условий измеияетсв величина адсорбции газов твёрдыми адсорбентами. ^ Величина адсорбции зависит от природы адсорбируемого вещества. Рассмотрите диаграмму. Какие газы сильнее всего адсорбируются активированным древесным углем? 440 СМ3 234 см3 Количество газе, адсорбированного I г. угли при 15#С 47 см3 8 см3 8,2 см3 9,3 см Азот Кислород Окись углерода Двуокись углерода Хлор Фосген АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ I АНТРАЦИТ Угольная пыль 1ыль Добавки Смола Сырые гранулы Паста 1ыль J W • I J в ■ Печь для активации АДСОРБЕНТЫ АКТИВНЫЕ ГЛИНЫ УГЛЕВОДОРОДЫ Т. Ловиц (1754-1804) АЛЮМОГЕЛЬ СИЛИКАГЕЛЬ Г отовый продукт ВОДА БРОМ Пары брома поглощаются активированным углём Для откачки воздуха и впуска паров Величину адсорбции определяют точными методами в научных лабораториях. Вот один из приборов, предназначенных для этой цели,—пружинные микровесы. При каждом впуске паров по манометру можно отметить давление и количество вещества, поглощённого адсорбентом. Манометр Отсчётмый микроскоп Чашачка с адсорбентом
РАСТВОРЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ Так выглядел противогаз Зелинского в 1915 году Выдающийся химик Н. Д. Зелинский изобрёл противогаз, действующий на основе явления адсорбции. Очищенный воздух Очищенный воздух Молекулы ОВ, поглощённые в процессе ,1 хемосорбции^ Кусочек шихты Адсорбированные молекулы ОВ~ч Противодымный фильтр Заражённый •оэдух Заражённый воздух СХЕМА РАБОТЫ СХЕМА ПОГЛОЩЕНИЯ МОЛЕКУЛ ГшГЖЖГ I Современный противогаз защищает от всех известных отравляющих и радиоактивных веществ.____________________ т V он ОК ОН он ОН 1 ♦- п."« ™ £ он"» 0Н -0Нпм он 0« он ои °^ : ^И 0^ 0НН0И он0^ он он ^ОНо^ .о0« ^ оч0**: . ... он' Ы он «М Он’ ы ОН ■О"». 3"0" ' да ¿Г Х 0« 2 ОИОН СХЕМА СТРУКТУРЫ КАТИОНИТНОЙ СМОЛЫ СХЕМА СТРУКТУРЫ АНИОНИТНОЙ СМОЛЫ Адсорбентами при этом служат катионитные и анионитные смолы, получаемые искусственным путем. _____ ____ ____ \ СХЕМА РАБОТЫ ИОНООБМЕННИКА В ПРОЦЕССЕ ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ Солёная вода Колонки готовы к работе Пресная вода Поглотились катионы и анионы Ионы электролитов в солёной воде адсорбируются на частицах смолы, обмениваясь на водородные и^гидроксильные^юны. ] Солёная вода КАТИО Ма+СВ* шионит-Ыа+ Н++ СВ АНИОНИТ-СВ Адсорбция играет важную роль в катализе. Благодаря ей н< поверхности катализатора создаётся увеличение концентраций реагирующих веществ, повышается химическая активность ад сорбированных молекул по сравнению с их обычным состоянием Хроматографические колонки Избирательной адсорбцией пользуются для разделения смесей. Метод адсорбционного разделения смесей называют хроматографическим:_____________Е СХЕМА РАБОТЫ СЛОЯ АДСОРБЕНТА Бензол адсорбируется лучше спирта^ Смесь паров бензола и спирта I Бензо л.-И I ♦спирт | 'I I! Чистый воздух Спирт | Чистый уголь Длина слоя Различные вещества поглощаются адсорбентом неод* Это избирательное свойство используется в технике Д] ливания паров летучих растворителей. СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ АДСОРБЦИИ ЦЕННЫХ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ СМЕСИ С ВОЗДУХОМ ^Очищенный воздух Адсорбер! Хол Процесс адсорбции Адсорбер Ц Сепаратор Воздух с парами растворителя Процесс десорбции Растворитель Улавливание паров ценных веществ происходит в адсорберах. После насыщения слоя поглотителя эти вещества извлекают десорбцией. ■ ’ОТ ‘СЧ • М' ш «Я Iг. > ^3 к,к V А- & / 4, ! Т- -Г т Адсорбционный участок , йодного^завода. На адсорбции основано получение иода из воды буровых скважин. Хотя содержание его в таких водах составляет всего лишь 0,005%, этот метод даёт необходимые ко^ личества иода. ______ _________ _________ Й Воздух Пузырёк воздуха Молекула пенообре -зоветеля Вода Адсорбция лежит в основе хорошо известных в быту проц< сов. На пузырьке воздуха адсорбируются молекулы пенообй зователя. Так возникает пена. _____ ____ _____ N0 Модель молекулы мыла—стеарата натрия Молекула^мылэ Частица грязи ♦ Моющее действие мыла обусловлено адсорбцией молекул мыла на частицах грязи. При крашении молекулы красителя адсорбируются на поверхности волокна. Металлическая деталь (ЖЖ1ХЖ111Х111 Изображение роста кристаллов Коллоидные частицы с адсорбированными анионами Явления адсорбции имеют значение для понимания свойств коллоидов. Образование заряженных коллоидных частиц связано с процессами избирательной адсорбции катионов или анионов. КОНЕЦ Диафильм по химии для средней школы сделан по заказу Министерства просвещения РСФСР Автор П. Зазнобина Консультант А. Грабецкий Художник-оформитель С. Рогов Редактор В. Чернина Д-29^-69 ^ Студия «Диафильм», 1969 г. Москва, Центр. Старосадский пер., д. N° 7 в Цветной 0-30 * ёё Строго ориентированные молекулы жирных кислот Благодаря адсорбции молекул смазочных масел на поверхности металла облегчается скольжение металлических деталей. И Коллоидные частицы с адсорбированными катионами Адсорбция молекул растворённого вещества на кристалл ле обуславливает его рост. I В положении I, 2. 3 притяжение молекул сильнее— здесь закрепится молекула А Объясните, почему в старинных наставлениях к морской службе указывалось: „Н дальних морских путешествиях с превеликой пользой употребляют уголья для отвращения порчи воды, обжигая бочки изнутри“. ознакомились ы с некоторыми особенностями адсорбционных явлений. Многие тайны адсорбции ещё ждут своих первооткрывателей. Металлическая деталь Катион Анион ЭЛЕКТРОЛИТ 41
диафильм,химия,наука,длиннопост,песочница,реактор образовательный
Еще на тему
7.2
0.6
0.8
2.5
1.6
0.0
0.0
0.0
