Физико-химия поверхностных явлений - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №1

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №2

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №3

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №4

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №5

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №6

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №7

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №8

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №9

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №10

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №11

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №12

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №13

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №14

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №15

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №16

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №17

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №18

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №19

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №20

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №21

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №22

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №23

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №24

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №25

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №26

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №27

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №28

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №29

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №30

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №31

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №32

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №33

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №34

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №35

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №36

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №37

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №38

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №39

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №40

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №41

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №42

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №43

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №44

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №45

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №46

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №47

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №48

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №49

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №50

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №51

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №52

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №53

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №54

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №55

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №56

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №57

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №58

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №59

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №60

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №61

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №62

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №63

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №64

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №65

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №66

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №67

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №68

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №69

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №70

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №71

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №72

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №73

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №74

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №75

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №76

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №77

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №78

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №79

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №80

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №81

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №82

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №83

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №84

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №85

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №86

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №87

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №88

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №89

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №90

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №91

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №92

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №93

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №94

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №95

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №96

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №97

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №98

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №99

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №100

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №101

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №102

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №103

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №104

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №105

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №106

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №107

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №108

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №109

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №110

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №111

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №112

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №113

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №114

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №115

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №116

Физико-химия поверхностных явлений, слайд №117

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Физико-химия поверхностных явлений. Доклад-сообщение содержит 117 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Физико-химия поверхностных явлений

Слайд 2

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ - явления, связанные с существованием межфазных границ. В области контакта двух фаз происходит образование поверхностного слоя, сопровождающееся адсорбцией, возникновением поверхностной энергии, поверхностного натяжения, поверхностного электрического потенциала. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ИЗУЧАЮТСЯ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИЕЙ

Слайд 3

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Толщина поверхностного слоя определяется радиусом действия поверхностных сил .

Слайд 4

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Поверхностные слои неоднородны в масштабе молекулярных размеров, отличаются от объёмных фаз физическими свойствами, молекулярным строением и химическим составом.

Слайд 5

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В поверхностных слоях наблюдаются специфические химические эффекты, вплоть до изменения валентности.

Слайд 6

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Особыми свойствами обладают и родственные поверхностным слоям малые объекты - ТОНКИЕ ПЛЁНКИ И НИТИ, УЗКИЕ ЩЕЛИ И ПОРЫ, КАПЛИ, КРИСТАЛЛЫ И ПОЛОСТИ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ.

Слайд 7

Описание слайда:

Поверхностные явления Внутри жидкости силы уравновешиваются Со стороны газа равнодействующая, направлена внутрь жидкости и поверхность раздела жидкости стремится к уменьшению

Слайд 8

Описание слайда:

Поверхностные явления Увеличение площади поверхности раздела фаз связано с переходом молекул из глубины фазы на поверхность, для чего необходимо совершить работу dW, которая пропорциональна площади образующейся поверхности dS: -dW=σ·dS σ- коэффициент пропорциональнолсти, называемый поверхнолстным натяжением. Физический смысл σ заключается в том, что он численно равен работе образования единицы поверхности.

Слайд 9

Описание слайда:

ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНГЕРГИЯ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ Поверхностное натяжение  — это работа, необходимая для создания 1 м2 поверхности []= Дж/м2 Поверхностное натяжение — это избыточная энергия, отнесённая к единице площади поверхности раздела фаз = Е/ S

Слайд 10

Описание слайда:

Поверхностное натяжение Поверхностное натяжение зависит от: природы жидкости σ(Н2О)=72,8 Дж/м2; σ(сыворотки крови)=45,4 Дж/м2). температуры. давления. концентрации растворенного вещества.

Слайд 11

Описание слайда:

Методы определения поверхностного натяжения Методы определения поверхностного натяжения делятся на статические и динамические. В статических методах поверхностное натяжение определяется у сформировавшейся поверхности, находящейся в равновесии. Статические методы: Метод поднятия в капилляре Метод Вильгельми Метод лежачей капли Метод определения по форме висячей капли. Метод вращающейся капли

Слайд 12

Описание слайда:

Капиллярный метод Метод измерения капиллярного поднятия основан на определении разности уровней жидкости в капилляре радиуса r и в широком сосуде. Расчет проводится по формуле Жюрена h — высота поднятия столба жидкости θ— угол смачивания жидкостью стенки капилляра g — ускорение свободного падения ρ— плотность жидкости ρ0— плотность газовой фазы r0 — радиус капилляра

Слайд 13

Описание слайда:

Методы определения поверхностного натяжения Динамические методы связаны с разрушением поверхностного слоя. Динамические методы могут быть применены для определения равновесного поверхностного натяжения и динамического поверхностного натяжения. Например, для раствора мыла после перемешивания поверхностное натяжение 58 мДж/м², а после отстаивания - 35 мДж/м². То есть поверхностное натяжение меняется. Динамические методы: Метод дю Нуи (метод отрыва кольца). Сталагмометрический, или метод счета капель. Метод максимального давления пузырька. Метод осциллирующей струи Метод стоячих волн Метод бегущих волн

Слайд 14

Описание слайда:

Метод бегущих волн При возмущении жидкости пластиной «лежащей» на её поверхности, по ней начинает распространяться круг волн. Если просветить кювету с жидкостью импульсным источником света с частотой равной частоте возмущения, то на экран спроецируется «стоячая» волновая картина. Измеряя длину волны и геометрически перерассчитывая её можно получить величину поверхностного натяжения. σ— поверхностное натяжение; ρ— плотность жидкости; λ — длина волны; γ— вынуждающая частота; g — ускорение свободного падения.

Слайд 15

Описание слайда:

Когезия Взаимодействие (сцепление) молекул, атомов, ионов внутри одной фазы называют КОГЕЗИЕЙ.

Слайд 16

Описание слайда:

Когезия. Работа когезии Работа когезии определяется затратой энергии па обратимый изотермический разрыв тела по сечению, равному единице площади. Так как при разрыве образуется поверхность в две единицы площади, то работа когезии равна удвоенному значению поверхностного натяжения на границе с газом. Wк = 2σ

Слайд 17

Описание слайда:

Когезия Когезия отражает межмолекулярное взаимодействие внутри гомогенной фазы, поэтому ее могут характеризовать также такие параметры, как энергия кристаллической решетки, внутреннее давление, энергия парообразования, температура кипения, летучесть. Внутреннее давление жидкостей можно оценить с помощью уравнение Ван-дер-Ваальса. Молекулы в жидкостях находятся значительно ближе друг к другу, чем в газах, и ван-дер-ваальсовы силы межмолекулярного взаимодействия в них являются преобладающими, что и определяет жидкое агрегатное состояние.

Слайд 18

Описание слайда:

Когезия В уравнение Ван-дер-Ваальса для реальных газов (р+а/V2)(V-b)=RT где р— внешнее давление; V — мольный объем газа; а — постоянная, характеризующая межмолекулярное взаимодействие, b — постоянная, отражающая собственный объем моля молекул. Внутреннее давление, oпределяем соотношением: рвн=а/ V2

Слайд 19

Описание слайда:

Когезия Так как мольный объем жидкостей при нормальных условиях в тысячи раз меньше мольного объема газов, то соотношение а/V2 для жидкостей в миллион раз больше, чем для газов. Это значит, что внутреннее давление рвн к жидкостях очень велико, и поэтому можно пренебречь внешним давлением в уравнении Ван-дер-Ваальса. Тогда уравнение состояния для жидкостей примет вид: A(V-b)/V2=RT или рвн =RT/(V— b)

Слайд 20

Описание слайда:

Адгезия Межфазное взаимодействие, или взаимодействие между приведенными в контакт поверхностями конденсированных тел разной природы, называют адгезией (прилипанием).

Слайд 21

Описание слайда:

Работа адгезии Адгезия является самопроизвольным процессом. Работа адгезии Wa, характеризующая прочность адгезионной связи, определяется работой обратимого разрыва адгезионной связи, отнесенной к единице площади. Она измеряется в тех же единицах, что н поверхностное натяжение (Дж/м2). Полная работа адгезии Ws, приходящаяся на всю площадь контакта тел s, равна Ws=Was

Слайд 22

Описание слайда:

Работа адгезии Чтобы получить соотношение между работой адгезии и поверхностными натяжениями взаимодействующих компонентов, представим себе две конденсированные фазы 2 и 3, имеющие поверхности на границе с воздухом 1, равные единице площади. Это могут быть две жидкости или жидкость и твердое тело. Для упрощения вывода будем считать, что они взаимно нерастворимы. При совмещении этих поверхностей происходит адгезия. Так как система останется двухфазной, то возникнет межфазное натяжение, равное σ2,3. В результате первоначальная энергия Гиббса системы уменьшается на величину, равную работе адгезии: G+Wa=0 или Wa=-G

Слайд 23

Описание слайда:

Работа адгезии Для начального и конечною состояний системы имеем Gнач=σ2,3+σ3,.1 и Gкон=σ2,3 где σ2,1, σ 3,1, σ2,3- соответственно поверхностное натяжение второго и третьего тела на границе с газом и межфазное натяжение на границе второго тела с третьим. Изменение энергии Гиббса системы в процессе адгезии равно G=Gкон-Gнач=σ2,3-σ2,1-σ3,1 Wа =σ 2,1 +σ 3,1 -σ 2,3 Уравнение Дюпре отражает закон сохранения энергии при адгезии. Из него следует, что работа адгезии тем больше, чем больше поверхностные натяжения исходных компонентов и чем меньше конечное межфазное натяжение. В то же время чем больше работа адгезии, т. е. межфазное взаимодействие, тем меньше межфазное натяжение. Межфазное натяжение станет равным нулю, когда исчезнет межфазная поверхность, что происходит при полном растворении фаз.

Слайд 24

Описание слайда:

Смачивание Мерой С. обычно служит краевой угол (или угол С.) в между смачиваемой поверхностью и поверхностью жидкости на периметре С. При равновесном С. он связан с поверхностным натяжением жидкости sж, поверхностным натяжением тв. тела sт и межфазным натяжением sтж на границе тв. тело — жидкость ур-нием Юнга: cosq=(sт-sтж)/sж.

Слайд 25

Описание слайда:

СОРБЦИЯ

Слайд 26

Описание слайда:

Медико-биологическое значение темы: 1. Усвоение питательных и лекарственных веществ 2. Перенос О2 и СО2 из лёгких к тканям 3. Действие ферментов 4. Детоксикация организма: а) Гемосорбция - очистка крови б) Лимфосорбция - очистка лимфы. 5. Поглощение ядовитых веществ в желудочно-кишечном тракте. 6. Хроматография: - разделение смесей; - очистка лекарственных препаратов; - количественное определение витаминов, гормонов; - диагностика заболеваний

Слайд 27

Описание слайда:

Примеры сорбция жидкостей на твердой поверхности; сорбция газов на твердыми или жидкими поверхностями; поверхностные химические реакции: CaO + CO2 = CaCO3 Процессы, завершающиеся в поверхностном слое можно разделить на адсобцию и поверхностные химические реакции

Слайд 28

Описание слайда:

Сорбция-изменение концентрации одного или нескольких компонентов в гетерогенной системе Сорбция – процесс поглощения одного вещества другим Сорбент – поглотитель Сорбтив – поглощаемое вещество Адсорбция – поглощение поверхностью сорбента Абсорбция – поглощение всем объемом сорбента

Слайд 29

Описание слайда:

Процессы, протекающие в объеме твердого сорбента Данные процессы можно разделить на: Абсорбцию; Хемосорбцию; Капиллярную конденсацию.

Слайд 30

Описание слайда:

Адсорбция Адсорбция – самопроизвольное изменение концентрации компонента в поверхностном слое по сравнению с объемом фазы

Слайд 31

Описание слайда:

Основные понятия Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называют адсорбентом. Вещество, молекулы которого поглощаются адсорбентом, называют адсорбтивом. Адсорбции препятствует тепловое движение молекул.

Слайд 32

Описание слайда:

Физическая адсорбция Физическая адсорбция обусловлена молекулярными или ван-дер-ваальсовыми силами.

Слайд 33

Описание слайда:

Химическая адсорбция Химическая адсорбция или хемосорбция обусловлена химическими силами. При такой адсорбции адсорбат образует на поверхности адсорбента химические соединения с его молекулами.

Слайд 34

Описание слайда:

Количественно адсорбция может выражаться через различные величины: 1) Через предложенную Гиббсом величину Г, равную разности между фактическим количеством адсорбтива в объеме поверхностного слоя, площадью 1м2 и количеством его в таком же объеме фазы. 2) Величиной А, представляющей собой количество адсорбтива в объеме адсорбционного слоя и приходящееся на единицу поверхности адсорбента. Для пористых твердых адсорбентов адсорбцию относят к единице массы адсорбента.

Слайд 35

Описание слайда:

Абсолютная адсорбция Значение А не совпадает с величиной адсорбции Г т.к. оно равно общему количеству адсорбтива в поверхностном слое, а Г – избыток адсорбтива в этом слое по сравнению с объемом фазы. Однако количество адсорбтива в объеме является очень маленькой величиной, то: А ~ Г

Слайд 36

Описание слайда:

Уравнение Гиббса >0 Г < 0, т.е. ↑с ↑σ (ПИВ) С вещества в поверхностном слое < С вещества в объёме фазы 0, т.е. ↑с ↓σ (ПАВ) С вещества в поверхностном слое > С вещества в объёме фазы

Слайд 37

Описание слайда:

Уравнение Гиббса для разбавленных растворов и идеальных газов

Слайд 38

Описание слайда:

Уравнение изотермы адсорбции Полученное Гиббсом уравнение изотермы адсорбции справедливо для любых составов и различных границ раздела фаз: Жидкость – газ; Газ – твердое тело; Жидкость – твердое тело; Жидкость – жидкость.

Слайд 39

Описание слайда:

Поверхностная активность Способность растворенного вещества изменять поверхностное натяжение – поверхностная активность (g) Мера поверхностной активности:

Слайд 40

Описание слайда:

Правило Траубе-Дюкло: При удлинении цепи на группу -СН2 - в гомологическом ряду поверхностная активность возрастает в 3-3,5 раз, соответственно возрастает способность к адсорбции.

Слайд 41

Описание слайда:

ПАВ, ПИВ, ПНВ Поверхностно-активные вещества (ПАВ): уменьшают σ растворителя. σ раствора < σ растворителя; g > О. ПАВ: спирты, органические кислоты, сложные эфиры, белки, холестерин, жиры, липиды, мыла. Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ): увеличивают σ растворителя. σ раствора > σ растворителя; g < О. ПИВ: неорганические кислоты, основания, соли, глицерин, α - аминокислоты. Поверхностно-неактивные вещества (ПНВ): не изменяют поверхностное натяжение растворителя. σ раствора = σ растворителя; g = О. ПНВ: сахароза.

Слайд 42

Описание слайда:

Изотерма поверхностного натяжения Зависимость σ от концентрации растворенного вещества при постоянной температуре – изотерма поверхностного натяжения.

Слайд 43

Описание слайда:

Поверхностно-активные вещества (ПАВ): уменьшают σ растворителя таким образом снижается свободная энергия поверхностного слоя. Молекулы ПАВ накапливаются в поверхностном слое в большем количестве по сравнению с объемом, т.е. происходит положительная адсорбция Г > 0 Поверхностно-активные вещества (ПАВ): уменьшают σ растворителя таким образом снижается свободная энергия поверхностного слоя. Молекулы ПАВ накапливаются в поверхностном слое в большем количестве по сравнению с объемом, т.е. происходит положительная адсорбция Г > 0 Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ): увеличивают σ растворителя и при растворении стремятся перейти в объем. Их концентрация в поверхностном слое становится меньше, Г < 0 . Поверхностно-неактивные (индифферентные) вещества (ПНВ): не изменяют поверхностное натяжение растворителя.

Слайд 44

Описание слайда:

Строение молекулы ПАВ: Молекула ПАВ состоит из: неполярной гидрофобной углеводородной группы (“хвост”) полярной гидрофильной группы (“голова”): -ОН, -СООН, -С(О)-О,-NН2; -SО3H. “хвост” “голова”

Слайд 45

Описание слайда:

АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ РАСТВОР-ГАЗ АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ РАСТВОР-ГАЗ

Слайд 46

Описание слайда:

Расчет изотермы адсорбции Г= ƒ(с) Для расчета изотермы адсорбции необходимо построить зависимость σ от с.

Слайд 47

Описание слайда:

Изотерма адсорбции Гиббса 1. Низкие С

Слайд 48

Описание слайда:

Уравнение Шишковского Для построения изотермы поверхностного натяжения можно воспользоваться уравнением Шишковского (используют для расчета σ жирных кислот с небольшим числом углеродных атомов до С8): σ=σ0-a ln (1+bc) Δσ=σ0-σ=a ln (1+bc) a, b – эмпирические постоянные, σ, σ0 – поверхностное натяжение раствора и растворителя. b называют удельной капиллярной постоянной.

Слайд 49

Описание слайда:

Переход от уравнения Гиббса к уравнению Ленгмюра Продифференцировав уравнение Шишковского по концентрации dσ/dc=ab/(1+bc) и подставив производную в уравнение Гиббса: Обозначив a/RT через Г∞, а b через К имеем уравнение Ленгмюра:

Слайд 50

Описание слайда:

АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ГАЗ АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ГАЗ

Слайд 51

Описание слайда:

Адсорбция твердыми телами Величина адсорбции зависит от: Размера поверхности адсорбента чем > Sповерхности, тем > адсорбция. 2. Температуры (↑t ↓Г ). 3. Типа сорбента, его сродства к растворителю. - гидрофильные сорбенты (силикагель SiO2, глина, пористое стекло) для адсорбции полярных веществ из неполярных (неводных) растворителей. - гидрофобные сорбенты (активированный уголь, графит, тальк) для адсорбции неполярных веществ из полярных растворителей. 4. Заряда адсорбента и адсорбтива. 5. Концентрации адсорбтива.

Слайд 52

Описание слайда:

Теории адсорбции Основной задачей теории адсорбции является моделирование и математическое описание процесса адсорбции – установление зависимости между величиной адсорбции (А или Г) и основными термодинамическими параметрами состояния: температурой (Т), концентрацией (с) или давлением (р): ƒ(A, p, T)=0 или ϕ(Г, с, Т)=0

Слайд 53

Описание слайда:

Уравнение Фрейндлиха А = x/m = k · p1/n х – количество вещества адсорбтива (моль) m – масса адсорбента p – равновесное давление газа в системе V адсорбции = V десорбции к – константа Фрейндлиха, к = А при р = 1 n – эмпирическая константа.

Слайд 54

Описание слайда:

Уравнение Фрейндлиха для адсорбции из раствора на твердом адсорбенте Г = x/m = КФ · Cn х – количество вещества адсорбтива (моль) m – масса адсорбента С – равновесная концентрация, при которой v адсорбции = v десорбции КФ – константа Фрейндлиха, КФ = Г при С = 1 n – эмпирическая константа, 0,1–0,6.

Слайд 55

Описание слайда:

Константы адсорбции Показатель с участием константы 1/n (n) является правильной дробью и лежит в пределах: 0,2-1 для адсорбции из газовой среды; 0,1-0,5 для адсорбции из раствора. Константы k и 1/n (n) определяют путем подстановки данных в линейную форму уравнения Фрейндлиха: lg A = lg k + 1/n lg c

Слайд 56

Описание слайда:

Определение констант в уравнении Фрейндлиха lg A = lg k + 1/n lg c

Слайд 57

Описание слайда:

Теория Ленгмюра Зависимость адсорбции газа на твёрдой поверхности от давления газа впервые была обоснована Ленгмюром. При выводе этой зависимости были использованы следующие допущения: 1) На каждом абсорбционном месте на поверхности адсорбента может находиться только одна молекула или адсорбция является локализованной на адсорбционных центрах. 2) Адсорбция является молекулярной, т.е. осуществляется только в одном слое. 3) Адсорбционная поверхность является однородной. Это означает, что все адсорбционные места на поверхности адсорбента по своим свойствам не отличаются друг от друга. 4) Между адсорбированными молекулами отсутствует взаимодействие. 5) Адсорбция есть процессом обратимым.

Слайд 58

Описание слайда:

Теория Ленгмюра Согласно данной теории локализационную адсорбцию можно представить квазихимическим уравнением, аналогичным уравнению химической реакции: Где А – адсорбционный центр, В – молекула вещества, АВ – адсорбционный комплекс. Например к атомам карбона, имеющим свободные валентности могут присоединяться атомы кислорода

Слайд 59

Описание слайда:

Теория Ленгмюра Предположим, что на поверхности 1м2 часть Θ занята адсорбированными молекулами, 1-Θ свободна Скорость адсорбции составит: ω1 = k1P(1 – Θ), где P – давление адсорбата; k1 – константа скорости адсорбции; 1- Θ – доля свободных мест.

Слайд 60

Описание слайда:

Теория Ленгмюра Скорость процесса десорбции определится по уравнению: ω2 = k2Θ, k2 – константа скорости десорбции; Θ – доля адсорбционных мест занятых молекулами адсорбата Для условий равновесия можно записать: ω1 = ω2 или k1Р(1 – Θ) = k2Θ, откуда можно получить, что: Θ=A/A∞=k1c/(k1c+k 2), или

Слайд 61

Описание слайда:

Уравнение Ленгмюра А = А КС для газов: Г = Г _Кр_ 1+(КС) 1+Кр С – концентрация Р - давление газа К - константа адсорбционного равновесия = Кдесорбции Кадсорбции при С К Г = Г , дальнейшее увеличение концентрации не влияет на величину адсорбции.

Слайд 62

Описание слайда:

Слайд 63

Описание слайда:

Изотерма адсорбции Ленгмюра

Слайд 64

Описание слайда:

Определение площади молекулы и толщины слоя При с→∞ lim Г = Г∞ (определяют экспериментально) S = 1 / Г∞ · N a δ= Г∞ · M / ρ S- площадь молекулы; δ- толщина молекулярного слоя.

Слайд 65

Описание слайда:

Применение теории Ленгмюра Несмотря на то, что рассчитанные по формуле Ленгмюра данные не всегда совпадают со значениями, полученными экспериментальным путем данная теория применяется для инженерных расчетов: Sуд=A∞·Na·S S-площадь поперечного сечения адсорбированной молекулы; Sуд- удельная поверхность адсорбента, катализатора…

Слайд 66

Описание слайда:

Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ (Брунауер, Эммет, Теллер)

Слайд 67

Описание слайда:

Теория БЭТ

Слайд 68

Описание слайда:

Потенциальные теории адсорбции А. Эйкен и М. Поляни (1914-1916) Авторы исключали наличие адсорбционных центров, Молекулы адсорбтива заполняют адсорбционный слой благодаря силовому полю:

Слайд 69

Описание слайда:

Потенциальные теории адсорбции Данное адсорбционное поле характеризует адсорбционный потенциал ε: р0 – давление насыщенного пара над жидкостью р – давление вне адсорбционного объема

Слайд 70

Описание слайда:

Капиллярная конденсация Адсорбция паров пористыми телами может сопровождаться конденсацией адсорбтива в тонких порах при давлениях меньших, чем давление насыщенного пара. Капиллярная конденсация может происходить при определенных условиях: Сорбент должен быть пористым; Температура должна быть ниже критической для данного пара; Жидкость должна смачивать стенки капилляра (иначе не будет образовываться вогнутый мениск)

Слайд 71

Описание слайда:

Капиллярная конденсация Изотерма адсорбции, осложненная капилярной конденсацией принадлежит к одному из типов II-V по классификации Брунауэра. При адсорбции, сопровождающейся капилляной конденсацией наблюдается явление сорбционного гистерезиса при котором изотермы адсорбции и десорбции не совпадают (десорбция происходит при меньших давлениях).

Слайд 72

Описание слайда:

Капиллярная конденсация Изотермы капиллярной конденсации А=ƒ(p/p0) используют для исследования пористой структуры сорбентов и катализаторов (V-объем жидкости, заполнившей капилляры сорбента; ρ-плотность жидкости): V=A/ρ Затем находят радиус капилляров в сорбенте и строят кривую адсорбенета V=ƒ (r) Явление капиллярной конденсации используют для рекуперации растворителей, в том числе и в фармацевтической промышленности

Слайд 73

Описание слайда:

АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО – РАСТВОР АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО – РАСТВОР При изучении адсорбции из растворов на твердых адсорбентах различают молекулярную адсорбцию (адсорбцию неэлекторлитов или слабых электролитов) и адсорбцию электролитов

Слайд 74

Описание слайда:

Молекулярная адсорбция При молекулярной адсорбции из растворов (где участвуют 3 вещества) возможны 3 случая: положительная адсорбция (если растворенное вещество адсорбируется сильнее растворителя); отрицательная адсорбция (если растворитель адсорбируется сильнее растворенного вещества); нулевая адсорбция (концентрации растворенного вещества на поверхности раздела фаз и в растворе будут одинаковыми).

Слайд 75

Описание слайда:

Молекулярная адсорбция Экспериментально величину адсорбции определяют зная начальную концентрацию раствора с0, объем раствора V и массу адсорбента m.

Слайд 76

Описание слайда:

Правило уравнивания полярностей (Ребиндера) Вещество С будет адсорбироваться на поверхности раздела фаз А и В если ориентация его молекул будет способствовать снижению избытка свободной поверхностной энергии. Другими словами вещество адсорбируется на границе раздела фаз Т-Ж только в том случае, если в результате его присутствия в поверхностном слое разность полярностей фаз уравнивается. При этом на границе фаз Т-Ж дифильные молекулы будут адсорбироваться таким образом, что полярная часть молекулы была обращена к полярной фазе, а неполярная - к неполярной.

Слайд 77

Описание слайда:

Молекулярная адсорбция Так, при адсорбции алифатических карбоновых кислот из водных растворов на неполярном адсорбенте – активированном угле – молекулы ориентируются углеводородными радикалами к адсорбенту; при адсорбции из бензола (неполярный растворитель) на полярном адсорбенте – силикагеле – ориентация молекул кислоты будет обратной

Слайд 78

Описание слайда:

Вывод Из приведенного выше подтверждается тот факт, что: Для адсорбции ПАВ из неполярных или малополярных растворителей необходимо применять гидрофильные вещества (силикагель, глины); На гидрофобных поверхностях (уголь, графит, тальк) должны лучше адсорбироваться ПАВ из водных растворов

Слайд 79

Описание слайда:

Адсорбция электролитов Адсорбция из водных растворов электролитов происходит, как правило, таким образом, что на твердом адсорбенте из раствора адсорбируются преимущественно ионы одного вида. Преимущественная адсорбция из раствора или аниона, или катиона определяется природой адсорбента и ионов. Механизм адсорбции ионов из растворов электролитов может быть различным; выделяют обменную и избирательная адсорбцию ионов.

Слайд 80

Описание слайда:

Уравнение Никольского Процессы ионного обмена на твердой поверхности характеризуются уравнением Б.П.Никольского:

Слайд 81

Описание слайда:

Обменная адсорбция представляет собой процесс обмена ионов между раствором и твердой фазой, при котором твердая фаза поглощает из раствора ионы какого-либо знака (катионы либо анионы) и вместо них выделяет в раствор эквивалентное число других ионов того же знака. Обменная адсорбция всегда специфична, т.е. для данного адсорбента к обмену способны только определенные ионы; обменная адсорбция обычно необратима.

Слайд 82

Описание слайда:

Избирательная адсорбция Избирательная адсорбция не сопровождается выделением в раствор эквивалентного числа других ионов того же знака; твердая фаза при этом приобретает электрический заряд. Это приводит к тому, что вблизи поверхности под действием сил электростатического притяжения группируется эквивалентное число ионов с противоположным зарядом, т.е. образуется двойной электрический слой. Взаимодействие концентрирующихся на поверхности зарядов приводит к понижению поверхностной энергии системы.

Слайд 83

Описание слайда:

Правило Панета-Фаянса Из раствора адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки сорбента или образуют с ним малорастворимое соединение. Определить знак заряда поверхности AgI(крист.) полученного по реакции: АgNО3(р) + КI(р) = АgI(крист.) + KNO3(р) а) nАgNО3 = nКI : поверхность осадка не заряжена; б) nАgNO3 > nКI : в) nАgNО3 < nКI : избыток АgNO3  Аg+ + NО3- избыток КI  К+ + I- АgI + АgI - + - + -

Слайд 84

Описание слайда:

Ионообменная адсорбция Ионообменная адсорбция – процесс, в котором адсорбент и раствор обмениваются между собой в эквивалентных количествах одноименно заряженными ионами. RM1 + М2+ → RM2 + M1+ обмен катионов катионит RА1 + А2- → RА2 + А1- обмен анионов анионит

Слайд 85

Описание слайда:

Хроматография Хроматография - динамический метод анализа, основанный на многократно повторяющихся процессах сорбции и десорбции.

Слайд 86

Описание слайда:

Слайд 87

Описание слайда:

Из истории хроматографии

Слайд 88

Описание слайда:

Слайд 89

Описание слайда:

Слайд 90

Описание слайда:

Слайд 91

Описание слайда:

Слайд 92

Описание слайда:

Слайд 93

Описание слайда:

Слайд 94

Описание слайда:

Слайд 95

Описание слайда:

Слайд 96

Описание слайда:

Слайд 97

Описание слайда:

Слайд 98

Описание слайда:

Слайд 99

Описание слайда:

Слайд 100

Описание слайда:

Слайд 101

Описание слайда:

Характеристики вещества, получаемые в хроматографическом методе

Слайд 102

Описание слайда:

ВЭЖХ Agilent Technologies

Слайд 103

Описание слайда:

ВЭЖХ Милихром

Слайд 104

Описание слайда:

ВЭЖХ HP

Слайд 105

Описание слайда:

ВЭЖХ Люмекс

Слайд 106

Описание слайда:

ВЭЖХ Чешский прибор

Слайд 107

Описание слайда:

ГЖХ “Agilent Technologies”

Слайд 108

Описание слайда:

ХМС НР

Слайд 109

Описание слайда:

Энтеросорбция Метод лечения различных заболеваний, основанный на способности энтеросорбентов связывать и выводить из организма различные экзогенные вещества, микроорганизмы и их токсины, эндогенные промежуточные и конечныe продукты обмена, способные накапливаться или проникать в полость ЖКТ в ходе течения заболеваний.

Слайд 110

Описание слайда:

Энтеросорбенты ЭСБ – препараты медицинского назначения, обладающие высокой сорбционной емкостью, не разрушающиеся в ЖКТ и способные связывать экзо– и эндогенные вещества, выделяющиеся в полость ЖКТ через его стенки, путем ад– и абсорбции, ионообмена или комплексообразования.

Слайд 111

Описание слайда:

Энтеросорбенты

Слайд 112

Описание слайда:

Энтеросорбенты Смекта

Слайд 113

Описание слайда:

Энтеросорбция Энтеросорбция является составной частью эфферентной терапии (от латинского efferens — выводить), то есть группы лечебных мероприятий, конечной целью которых является прекращение действия токсинов различного происхождения и их элиминация из организма. Кроме энтеросорбции, в эту группу входят гемодиализ, перитонеальный диализ, плазмаферез, гемосорбция и некоторые другие.

Слайд 114

Описание слайда:

Гемодиализ Гемодиализ (от гемо- и др.-греч. διάλυσις — разложение, отделение) — метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов.

Слайд 115

Описание слайда:

Перитонеальный диализ Перитонеальный диализ(анат. peritoneum брюшина: греч. dialysis разложение, отделение)метод очищения крови от эндогенных и экзогенных токсинов с одновременной коррекцией водно-солевого баланса путем диффузии и фильтрации растворов веществ через брюшину как естественную полупроницаемую мембрану.

Слайд 116

Описание слайда:

Плазмаферез Мембранный плазмофильтр содержит камеры для протока крови, отделенные от камер сбора плазмы пористой мембраной. Мембрана толщиной 10 мкм имеет поры диаметром около 0,5 мкм, что позволяет свободно проходить через последние всем жидким компонентам крови и задерживать все форменные элементы. Вместе с жидкими компонентами крови через поры мембраны проходит большая часть токсинов и некомпетентных веществ. Грязная плазма отфильтровывается в отдельный мешок и удаляется, а чистая клеточная масса крови возвращается в кровеносную систему.

Слайд 117

Описание слайда:

Гемосорбция Гемосо́рбция (от греч. haema кровь + лат. sorbere поглощать) — метод лечения, направленный на удаление из крови различных токсических продуктов и регуляцию гемостаза путем контакта крови с сорбентом вне организма.