Электролитная адсорбция - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Электролитная адсорбция. Доклад-сообщение содержит 29 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:

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ХИМИИ Лекция 3. Электролитная адсорбция Адсорбция электролитов: избирательная адсорбция Адсорбция электролитов:ионнообменная адсорбция. Иониты.

Слайд 2

Описание слайда:

1. Адсорбция сильных электролитов из водных растворов твердым адсорбентом получила название ионной. Ионная адсорбция более сложное явление, чем молекулярная адсорбция растворенных веществ, так как в растворе присутствуют частицы трех видов: катионы, анионы растворенного вещества и молекулы растворителя.

Слайд 3

Описание слайда:

Особенности ионной адсорбции: адсорбируются ионы, а не молекулы; адсорбция протекает только на полярных адсорбентах, поэтому ее часто называют полярная адсорбция; адсорбция ионов предполагает образование поверхностных химических соединений, т. е. ионная адсорбция не является адсорбцией в полном смысле слова, это химическая реакция между ионами растворенного вещества и твердой поверхностью; при соприкосновении твердого адсорбента с раствором электролита образуется ДЭС за счет адсорбции ионов на кристаллах, либо за счет диссоциации твердого вещества; в зависимости от механизма адсорбции различают избирательную адсорбцию и ионообменную адсорбцию.

Слайд 4

Описание слайда:

Избирательная адсорбция - это процесс фиксации на твердой поверхности ионов одного знака (потенциалообразующий слой ионов) при сохранении подвижности ионов противоположного знака (слой противоионов).

Слайд 5

Описание слайда:

Избирательный характер адсорбции описывается следующими правилами: I. Правилом Панета-Фаянса: на поверхности кристалла преимущественно адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки. Например, адсорбент – AgCl, адсорбаты: Cl-, NO3-, SO42-.

Слайд 6

Описание слайда:

II. Правило изоморфизма: На полярном адсорбенте из раствора электролита адсорбируются ионы, близкие по строению и размерам к одному из ионов кристаллической решетки адсорбента. Например, адсорбент – AgCl, адсорбаты: Br-, NO3-, SO42-.

Слайд 7

Описание слайда:

III. Если ионы-адсорбаты имеют одинаковые по знаку и разные по величине степени окисления, то в первую очередь адсорбируются ионы с большей степенью окисления: Fe3+ > Ca2+ > K+. Чем больше заряд иона, тем сильнее ион притягивается к противоположно заряженной поверхности адсорбента, тем лучше протекает адсорбция.

Слайд 8

Описание слайда:

IV. Если ионы-адсорбаты имеют одинаковые по величине и знаку степени окисления, то в первую очередь адсорбируются ионы с большим радиусом, так как они менее сольватированы. Радиус гидратированного иона не соответствует радиусу иона в кристаллической решетке. Наличие гидратной оболочки уменьшает электростатическое взаимодействие ионов и препятствует адсорбции. Например, для катионов:Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > Li+; для анионов: SCN- > I- > Br- > Cl-.

Слайд 9

Описание слайда:

Закономерности избирательной адсорбции можно проиллюстрировать на примере образования трудно растворимых соединений. KI + AgN03 → AgI↓+ KN03; ПР(AgI) = 10-16 если n (KI) = n (AgN03), то поверхность осадка не заряжена; если n (KI) < n (AgNO3), то поверхность осадка заряжена «положительно»; если n (KI) > n (AgNO3), то поверхность осадка заряжена «отрицательно».

Слайд 10

Описание слайда:

Строение ДЭС в случае, если n(KI) > n(AgN03)

Слайд 11

Описание слайда:

Строение ДЭС в случае, если n(KI) < n(AgN03)

Слайд 12

Описание слайда:

Исключения из правила Панета-Фаянса: крупные ионы с жесткой электронной структурой: Сг042-, С2042- и др. Такие ионы перекрывают на поверхности кристалла большую площадь, включающую заряды с противоположным знаком и противоположного и одинаково заряженного знака. При этом возникают силы отталкивания не позволяющие большому иону приблизиться и адсорбироваться на кристалле. органические ионы (красители, алкалоиды) адсорбируются благодаря лабильности структуры.

Слайд 13

Описание слайда:

Факторы, влияющие на избирательную адсорбцию: Природа адсорбента. Чем более полярным является адсорбент, тем лучше адсорбируются ионы из водных растворов. Природа иона-адсорбата. Адсорбируемость ионов зависит от заряда, радиуса и степени сольватации.

Слайд 14

Описание слайда:

Ионы, расположенные в порядке возрастания (или уменьшения) адсорбционной способности, образуют ряды, называемые лиотропными рядами, или рядами Гофмейстера:

Слайд 15

Описание слайда:

Различают необратимую и обратимую электролитную адсорбцию. При необратимой адсорбции адсорбат и адсорбент образуют нерастворимое химическое соединение. При обратимой адсорбции ионы на поверхности адсорбента закреплены слабо и способны обмениваться с ионами из раствора. Такую электролитную адсорбцию называют ионообменной.

Слайд 16

Описание слайда:

2. Ионообменная адсорбция - это процесс, при котором твердый адсорбент (ионит) обменивает эквивалентное количество своих ионов на ионы того же знака из жидкого раствора

Слайд 17

Описание слайда:

Адсорбенты, способные к обмену ионов, называют ионитами или ионообменниками. Иониты имеют структуру в виде каркаса, «сшитого», обычно ковалентными связями. Каркас имеет положительный или отрицательный заряд, скомпенсированный противоположным зарядом подвижных ионов (противоионов), которые могут легко замещаться на другие ионы с зарядом того же знака. Каркас выступает в роли полииона и обуславливает нерастворимость ионита в растворителях.

Слайд 18

Описание слайда:

Структура органического ионита

Слайд 19

Описание слайда:

Классификация ионитов: По происхождению: природные (кристаллические силикаты, апатиты, гуминовые кислоты) и синтетические (в качестве каркаса используют гелеобразные пермутиты, алюмосиликаты, ионно-обменные смолы и ВМС (целлюлоза)). По составу: неорганические (апатиты,) и органические(гуминовые кислоты, сапропель, целлюлоза). По знаку обменивающихся ионов: катиониты (пермутиты, сапропель, целлюлоза), аниониты (апатиты), амфолиты (гуминовые кислоты).

Слайд 20

Описание слайда:

Каркас любого ионита, называемый матрица (R), не участвует в ионообменной адсорбции. На нём закреплены либо ионы (H+, Na+, Cl- и др.), либо ионогенные группы (-SH, -NH2, -COOH и др.). Эти группы участвуют в ионообменной адсорбции. В общем виде формулы ионитов записываются: R – H, R – OH, R – COOH.

Слайд 21

Описание слайда:

Ионный обмен представляет собой обратимое стехиометрическое замещение подвижного иона, связанного с ионогенной группой ионита на другой одноименно заряженный ион, находящийся в растворе. Он является вторичной адсорбцией, проявляющейся при наличии ДЭС. Обмен ионов между внешними и ионами ДЭС происходит под действием теплового движения. В наиболее простом случае слабый адсорбент вытесняется более сильным. В итоге «конкуренции» за активные центры адсорбента на нем окажутся оба вида адсорбированных ионов в количествах, пропорциональных величине их адсорбции.

Слайд 22

Описание слайда:

Механизм действия ионитов

Слайд 23

Описание слайда:

Катиониты - представляют собой нерастворимые многоосновные кислоты; они высвобождают и обменивают катионы. Катиониты могут находиться либо в Н+ - форме, т. е. содержать способные к обмену ионы водорода, либо в солевой форме, имея катионы металла. Аниониты являются нерастворимыми многоатомными основаниями, которые высвобождают и обменивают анионы. Аниониты применяют как в ОН-форме, когда имеются обменные ионы гидроксила, так и в солевой (хлоридной, карбонатной и др.) форме.

Слайд 24

Описание слайда:

Катиониты обмениваются только катионами, например: 2R – Na + Ca2+ → R2Ca + 2Na+, аниониты – только анионами, например: 2R – OH + SO4 2- → R2SO4 + 2OH-. Амфолиты обмениваются и катионами и анионами.

Слайд 25

Описание слайда:

Регенерация ионитов Поскольку ионообменная адсорбция обратима, катиониты и аниониты можно использовать неоднократно. Для этого использованные катиониты обрабатывают кислотой, переводя их в Н+-форму, а аниониты - раствором щелочи, переводя в ОН-форму.

Слайд 26

Описание слайда:

Количественной характеристикой ионита является полная обменная емкость ПОЕ – количество вещества (в молях), способное связать 1 кг (1 г) ионита в равновесных условиях. Пусть обмен происходит по уравнению: RX1 + X2 = RX2 + X1

Слайд 27

Описание слайда:

Определение ПОЕ осуществляется на основе двух методов: статического, в основе которого лежит титрование. Так, например катионит в Н+ - форме, титруют раствором щелочи; динамического, в основе которого лежит пропускание раствора электролита через хроматографическую колонку, наполненную ионитом и регистрация зависимости концентрации поглощаемого иона в выходящем растворе (элюате) от объема прошедшего раствора.

Слайд 28

Описание слайда:

Использование ионитов в фармации и медицине: для очистки, умягчения жесткой и опреснения засоленной воды; консервирования крови (удаление катионов Са2+); осуществление гемодиализа крови (используется ионит - алюмогель); беззондовой диагностики кислотности желудочного сока;

Слайд 29

Описание слайда:

детоксикации организма при различных отравлениях. Аниониты — антоцидные средства, катиониты для предотвращения ацидоза, предупреждения и лечения отеков, связанных с декомпенсацией сердечной деятельности ; детоксикации организма при различных отравлениях. Аниониты — антоцидные средства, катиониты для предотвращения ацидоза, предупреждения и лечения отеков, связанных с декомпенсацией сердечной деятельности ; в фарм.технологии как катализатор реакций этерификации, гидратации, дегидратации; для аналитических целей в качестве инструмента извлечения из смесей того или иного компонента.

Теги Электролитная адсорбция

Похожие презентации