ஒரு திட உறிஞ்சி மீது வாயு அல்லது நீராவி உறிஞ்சுதலின் அம்சங்கள். ஏஎன்ஜி (உறிஞ்சப்பட்ட இயற்கை வாயு) எங்கே உள்ளது

திட-வாயு இடைமுகத்தில் உறிஞ்சுதல்.

ஒரு திடப்பொருளின் மீது வாயு உறிஞ்சுதல் என்பது உறிஞ்சுதல் செயல்முறையின் எளிமையான நிகழ்வாகும், ஏனெனில் அமைப்பு இரண்டு கூறுகளை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. குறிப்பிட்ட உதாரணம்முந்தைய பத்தியில் அத்தகைய உறிஞ்சுதலை நாங்கள் ஆய்வு செய்தோம். ஒரு திட உறிஞ்சி மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட உறிஞ்சப்பட்ட வாயுவிற்கு, மற்ற விஷயங்கள் சமமாக இருப்பதால், உறிஞ்சும் மேற்பரப்பு அதிகரிக்கும் போது உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் அளவு அதிகரிக்கும் என்று அனுபவம் காட்டுகிறது. எனவே, ஒரு பெரிய உறிஞ்சுதல் விளைவை அடைவதற்கு, முடிந்தவரை பெரிய உறிஞ்சி மேற்பரப்பு இருக்க வேண்டும். வாயுக்களை உறிஞ்சும் ஒரு உறிஞ்சியின் திறன் அதன் போரோசிட்டியால் மட்டுமல்ல, அதன் உடல் நிலையிலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது; எனவே, படிக நிலையை விட உருவமற்ற நிலையில் உள்ள உறிஞ்சிகள் வாயுக்களை நன்றாக உறிஞ்சும். நடைமுறையில், கரி மற்றும் எலும்பு கரி, சிலிக்கா ஜெல் மற்றும் ஆக்சைடுகளிலிருந்து அவற்றைக் குறைப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட மிகவும் சிதறடிக்கப்பட்ட உலோகங்கள் ஆகியவை உறிஞ்சிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு உறிஞ்சியாக செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் வாயு முகமூடிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே போல் தொழில்துறை நிறுவனங்களில் காற்று சுத்திகரிப்பு, பல்வேறு தீர்வுகளை தெளிவுபடுத்துதல், முதலியன. செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் அதிக உறிஞ்சுதல் திறன் அதன் மிகவும் வளர்ந்த மேற்பரப்பு மூலம் விளக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, 1 கிராம் நிலக்கரியில் உள்ள அனைத்து துளைகளின் மொத்த மேற்பரப்பு 300 முதல் 1000 மீ 2 வரை இருக்கும். அத்தகைய ஒரு பெரிய பகுதி ஒரு பெரிய மூலக்கூறு விசை புலத்தின் தோற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது, எனவே, நிலக்கரி-வாயு எல்லையில் மேற்பரப்பு ஆற்றல் அதிகமாக உள்ளது. இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றல் காரணமாக, வாயு உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது, அதாவது, நிலக்கரியின் மேற்பரப்பு அடுக்கில் அதன் செறிவு அதிகரிப்பு, அதே நேரத்தில் சுற்றியுள்ள இடத்தில் வாயு செறிவு குறைகிறது.

ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளபடி, ஒரு திட உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் வாயு மூலக்கூறுகள் வசிக்கும் நேரம் மிகக் குறைவு: அவை உறிஞ்சும் பொருளில் ஒரு நொடியின் நூறில் ஒரு பங்கு மற்றும் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு மட்டுமே தக்கவைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை வெளியேற்றப்படும்போது புதிய துகள்களால் மாற்றப்படுகின்றன. இறுதியில், இலவச மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் ஒரு மாறும் சமநிலை நிறுவப்பட்டது. வெவ்வேறு வாயுக்களுக்கான உறிஞ்சுதல் சமநிலையை அடைவதற்கான விகிதம் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது: நிலக்கரி மீது CO 2 இன் உறிஞ்சுதல் 20 வினாடிகளுக்குப் பிறகு சமநிலை ஏற்படுகிறது, O 2 - 2.5 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, N 2 இன் உறிஞ்சுதல் - 20 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, முதலியன. உறிஞ்சுதல் விகிதம் உள்ளது பெரும் முக்கியத்துவம்பல்வேறு adsorbents நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு. எடுத்துக்காட்டாக, வேதியியல் பாதுகாப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வாயு முகமூடியில், பெட்டியின் வழியாக செல்லும் காற்று நச்சுப் பொருட்களிலிருந்து மிக விரைவாக அழிக்கப்பட வேண்டும். இது மட்டுமே சாத்தியம் அதிக வேகம்உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள்.

ஒரு வாயு முகமூடியில் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் பல நச்சுப் பொருட்களுக்கான உறிஞ்சியாக மட்டுமல்லாமல், அவற்றில் பலவற்றின் சிதைவு எதிர்வினைக்கு ஒரு ஊக்கியாகவும் செயல்படுகிறது. உதாரணமாக, பாஸ்ஜீனின் வினையூக்கி நீராற்பகுப்பை நாம் சுட்டிக்காட்டலாம்

அல்லது குளோரோபிரின்

உறிஞ்சும் தன்மையை உறிஞ்சும் தன்மையை மட்டும் சார்ந்துள்ளது என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது. இதன் விளைவாக, அவை திரவமாக்கும் போது அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டிருக்கும்.

உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகளை விளக்க பல்வேறு கோட்பாடுகள் உள்ளன. அவற்றில் ஒன்று இயற்பியல் கோட்பாடு ஆகும், அதன்படி உறிஞ்சும் சக்திகளின் தன்மை முற்றிலும் இயற்பியல் மற்றும் இடைக்கணிப்பு சக்திகளின் வெளிப்பாட்டுடன் தொடர்புடையது. வேதியியல் கோட்பாட்டின் படி, உறிஞ்சும் மேற்பரப்பு அடுக்குகளின் நிறைவுறா சக்திகள் இரசாயன (வேலன்ஸ்) சக்திகளாகும்.

இயற்பியல் உறிஞ்சுதலின் பல கோட்பாடுகள் அறியப்படுகின்றன, அவற்றில் லாங்முயர் (1915) எழுதிய மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு ஆர்வமாக உள்ளது. அதை நிர்மாணிப்பதில், விஞ்ஞானி உறிஞ்சும் சக்திகளின் யோசனையை நம்பியிருந்தார், இது முதலில் ரஷ்ய விஞ்ஞானி எல்.ஜி. குரேவிச்சால் வெளிப்படுத்தப்பட்டது. லாங்முயரின் கோட்பாட்டின் முக்கிய விதிகள்:

1. வேலன்ஸ் படைகள் அல்லது எஞ்சிய இரசாயன வேலன்ஸ் சக்திகளால் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

2. உறிஞ்சுதலின் முழு மேற்பரப்பிலும் உறிஞ்சுதல் ஏற்படாது, ஆனால் இந்த மேற்பரப்பின் செயலில் உள்ள மையங்களில் மட்டுமே. இத்தகைய மையங்கள் எந்தவொரு மென்மையான மேற்பரப்பிலும் காணப்படும் இடைவெளிகள் மற்றும் புரோட்ரூஷன்கள் ஆகும். அத்தகைய மையங்களின் செயல்பாடு அவற்றின் சக்தி புலத்தின் அதிக செறிவூட்டலுக்கு குறைக்கப்படுகிறது, இதன் காரணமாக மையங்கள் வாயு மூலக்கூறுகளைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. மேலும், உறிஞ்சியின் மூலக்கூறு அல்லது அணு குறைவாக நிறைவுற்றால், மையத்தின் செயல்பாடு அதிகமாகும்.

3. உறிஞ்சும் சக்திகள் குறுகிய அளவிலான செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக ஒவ்வொரு செயலில் உள்ள மையமும் உறிஞ்சும் ஒரு மூலக்கூறை மட்டுமே உறிஞ்சுகிறது, மேலும் உறிஞ்சும் ஒரு மோனோமாலிகுலர் அடுக்கு உறிஞ்சி மீது உருவாகிறது.

4. உறிஞ்சப்பட்ட வாயு மூலக்கூறுகள் உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் உறுதியாக உட்காரவில்லை; அவை வாயுக் கோளத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்ந்து பரிமாறிக் கொள்கின்றன, மேலும் ஒரு மாறும் உறிஞ்சுதல் சமநிலை நிறுவப்படுகிறது. ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் மேற்பரப்பில் சிறிது நேரம் நீடிக்கும், பின்னர், ஆற்றல் ஏற்ற இறக்கங்களின் விளைவாக, மூலக்கூறுகள் செயலில் உள்ள மையத்திலிருந்து கிழித்து, ஒரு புதிய மூலக்கூறுக்கு வழிவகுக்கின்றன.

உடல் உறிஞ்சுதல் போலல்லாமல் இரசாயன உறிஞ்சுதல், அல்லது வேதியியல் உறிஞ்சுதல், இரசாயன சக்திகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த வகையான உறிஞ்சுதல் பின்வரும் தனித்துவமான அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது: இயற்பியல் உறிஞ்சுதல் ஒரு மீளக்கூடிய நிகழ்வு ஆகும், மேலும் அதன் வெப்பம் 8.4-33.5 kJ/mol மட்டுமே, இரசாயன உறிஞ்சுதலின் வெப்பம் பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான kJ/mol ஐ அடைகிறது.

அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், உடல் உறிஞ்சுதல் குறைகிறது மற்றும் இரசாயன உறிஞ்சுதல் அதிகரிக்கிறது.

இரசாயன உறிஞ்சுதலுக்கு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க செயல்படுத்தும் ஆற்றல் (40-120 kJ/mol) தேவைப்படுகிறது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

இரசாயன உறிஞ்சுதல் மீளமுடியாதது, எனவே உறிஞ்சும் செயல்முறையானது உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறின் எளிய பிரிப்பில் இல்லை, மாறாக மேற்பரப்பின் சிதைவில் உள்ளது. இரசாயன கலவை. வேதியியல் உறிஞ்சுதலின் ஒரு பொதுவான உதாரணம் நிலக்கரியின் மேற்பரப்பில் ஆக்ஸிஜனை உறிஞ்சுவதாகும்.

வெப்பமடையும் போது, ​​ஆக்ஸிஜன் அல்ல, ஆனால் கார்பன் மோனாக்சைடு உறிஞ்சும் மேற்பரப்பில் இருந்து அகற்றப்படுவது மிகவும் சிறப்பியல்பு.

படி நவீன யோசனைகள்உறிஞ்சுதலின் போது, ​​அனைத்து வகையான உடல் மற்றும் இரசாயன சக்திகளும் தோன்றும், அதாவது உறிஞ்சுதல் அடிப்படையில் ஒரு இயற்பியல் வேதியியல் செயல்முறையாகும். உண்மையில், சோவியத் விஞ்ஞானிகள் என்.ஏ. ஷிலோவ், எம்.எம். டுபினின், லெபின் ஆகியோர் உறிஞ்சும் பல்வேறு நிகழ்வுகளில், உறிஞ்சும் பொருள் மற்றும் உறிஞ்சும் பொருளுக்கு இடையேயான உடல் மற்றும் இரசாயன தொடர்புகளை நிறுவினர். வாயுக்களின் உறிஞ்சுதலின் போது இது குறிப்பாக தெளிவாக வெளிப்படுகிறது. உறிஞ்சும் பொருளின் சுத்தமான மேற்பரப்பில் வாயுவின் முதல் பகுதிகள் உறிஞ்சப்படும்போது, ​​​​வேதியியல் சக்திகளின் செயல்பாடு அடிக்கடி வெளிப்படுகிறது, மேலும் அடுத்தடுத்த வாயு உறிஞ்சுதலுடன், அதிகரிக்கும் அழுத்தத்துடன், செயல்முறை படிப்படியாக முற்றிலும் உடல் ரீதியாக மாறும் என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது.

ஒரு திட உறிஞ்சி மீது உறிஞ்சுதலின் அம்சங்கள்

வாயு-திட அல்லது திரவ-திட இடைமுகத்தில் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

ஒரு திரவத்தைப் போலன்றி, ஒரு திடமான மேற்பரப்பு ஆற்றல் மற்றும் வடிவியல் ரீதியாக ஒத்திசைவற்றது. கூடுதலாக, திட உறிஞ்சிகள் துளைகள் இருக்கலாம் உறிஞ்சுதல் சேர்ந்து என்று உண்மையில் வழிவகுக்கிறது தந்துகி ஒடுக்கம்.

ஒரு உறிஞ்சும் தானியத்தின் குறுக்குவெட்டைக் கருத்தில் கொள்வோம் (படம் 14).

ஏ

அரிசி. 14. தானிய பிரிவு

உறிஞ்சும்

கட்டத்திற்குள், அனைத்து சக்திகளும் சமநிலையில் உள்ளன. கட்ட இடைமுகத்தில், இடைக்கணிப்பு தொடர்பு சக்திகளின் இடஞ்சார்ந்த சமச்சீர் இல்லை. எனவே, உச்சநிலைகளில் ஈடுசெய்யப்படாத ஆற்றல் அதிகபட்சமாக இருக்கும்.

ஒரு திட உறிஞ்சி மீது உறிஞ்சுதல் இரண்டு நிலைகளில் நிகழ்கிறது:

பரவல் - உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் ஒரு பொருளின் பரவல்;

உறிஞ்சுதல் தன்னை.

முழு செயல்முறையின் வீதத்தை நிர்ணயிக்கும் கட்டுப்படுத்தும் நிலை, பரவல் ஆகும். எனவே, கலவை ஒரு முக்கிய காரணியாகும்.

உறிஞ்சும் மேற்பரப்பின் வடிவியல் சீரற்ற தன்மையின் காரணமாக, உறிஞ்சும் மதிப்பானது, அட்ஸார்பென்ட்டின் ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு அட்ஸார்பேட்டின் அளவு என தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

, mol/kg.

திட உறிஞ்சிகளின் பண்புகள்.

உறிஞ்சிகளுக்கான தேவைகள்

கார்பன் சார்பன்ட்கள் (மரம் அல்லது எலும்பு கரி, கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட வெப்ப கார்பன் கருப்பு), பெண்டோனைட் களிமண், சிலிக்கா ஜெல், ஜியோலைட்டுகள் போன்றவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அட்ஸார்பென்ட்கள்.

கார்பன் sorbentsபுதைபடிவ நிலக்கரி, கரி, மரம், கொட்டை ஓடுகள், பழ விதைகள் மற்றும் விலங்குகளின் எலும்புகள் - சில நிபந்தனைகளின் கீழ் ஒரு திட கார்பன் எச்சத்தை உருவாக்கக்கூடிய அனைத்து வகையான மூலப்பொருட்களிலிருந்தும் பெறப்படுகின்றன. தேங்காய் மட்டைகள் மற்றும் பாதாமி கருவிலிருந்து பெறப்பட்ட நிலக்கரிகள் சிறந்த நிலக்கரிகளாகும்.

கார்பன் சார்பண்டுகளின் உறிஞ்சுதல் திறனை அதிகரிக்க, நீராவி மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு முன்னிலையில் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அவற்றை வைத்திருப்பதன் மூலம் அவை கூடுதலாக செயல்படுத்தப்படுகின்றன. செயல்படுத்தும் செயல்பாட்டின் போது, ​​நிலக்கரியின் துளைகளை நிரப்பும் பிசின் எரிகிறது, உறிஞ்சும் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, எனவே அதன் உறிஞ்சுதல் திறன் அதிகரிக்கிறது.

செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, அதன் அனைத்து துளைகளின் மேற்பரப்பு உட்பட, 1000 m 2 / g ஐ அடையலாம்.

கார்பன் சோர்பென்ட்கள் நீர் மற்றும் உணவு வெகுஜனங்களை சுத்திகரிக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன; எரிவாயு சுத்திகரிப்பு மற்றும் பிரிப்பு; மருத்துவத்தில்.

சிலிக்கா ஜெல்பாலிசிலிசிக் அமில ஜெல்லியை உலர்த்துவதன் மூலம் பெறப்பட்டது; வேதியியல் கலவை மூலம் இது SiO 2 ஆகும். நுண்ணிய தானியங்கள் வடிவில் கிடைக்கும், குறிப்பிட்ட பரப்பளவு ~ 500 மீ 2 / கிராம்.

பெண்டோனைட்டுகள்- அமிலத்துடன் முன் செயல்படுத்தப்பட்ட களிமண் சிரப்கள், பழச்சாறுகள் மற்றும் தாவர எண்ணெய்களின் சுத்திகரிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நுண்துளை கண்ணாடிகள்கண்ணாடியிலிருந்து காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்களை அகற்றுவதன் மூலம் பெறப்பட்டது.

ஜியோலைட்டுகள்(கிரேக்க மொழியில் இருந்து "கொதிக்கும் கல்" என மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது, சூடுபடுத்தும் போது வீக்கமடையும் திறன்) - இயற்கை மற்றும் செயற்கை அலுமினோசிலிகேட் பொருட்கள். அவற்றின் படிக அமைப்பு டெட்ராஹெட்ரா 4- மற்றும் 5-ஆல் உருவாகிறது, இது பொதுவான செங்குத்துகளால் முப்பரிமாண சட்டமாக ஒன்றிணைக்கப்பட்டு, குழிவுகள் மற்றும் சேனல்களால் ஊடுருவி, இதில் நீர் மூலக்கூறுகள் மற்றும் I மற்றும் II குழுக்களின் உலோகங்களின் கேஷன்கள் உள்ளன.

ஜியோலைட்டுகள் அவற்றின் துவாரங்களிலிருந்து தண்ணீரை அகற்றிய பிறகு (சூடாக்கும் போது) உறிஞ்சும் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. பல்வேறு வகைகளின் ஜியோலைட்டுகள் துவாரங்கள் மற்றும் சேனல்களுக்கான நுழைவாயில்களின் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட அளவைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, அவை சில கூறுகளை மட்டுமே உறிஞ்சும் திறனுக்காக "மூலக்கூறு சல்லடைகள்" என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

பெட்ரோலிய ஹைட்ரோகார்பன்களை தனிமைப்படுத்தவும் சுத்திகரிக்கவும் பயன்படுகிறது; வாயுக்களை சுத்தம் செய்தல், உலர்த்துதல் மற்றும் பிரித்தல் (காற்று உட்பட); ஃப்ரீயான் உலர்த்துதல்; கதிரியக்க கூறுகளை பிரித்தெடுத்தல்.

திட உறிஞ்சிகள் உள்ளன நுண்துளைமற்றும் நுண்துளை இல்லாதது.

உறிஞ்சும் போரோசிட்டிமொத்த துளை அளவின் விகிதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது விஉறிஞ்சியின் மொத்த தொகுதிக்கு n விவிளம்பரங்கள்

பி = விபி / விவிளம்பரங்கள்.

துளை அளவைப் பொறுத்து, மேக்ரோபோரஸ், மெசோபோரஸ் மற்றும் மைக்ரோபோரஸ் அட்ஸார்பெண்ட்கள் வேறுபடுகின்றன.

அட்டவணை 3

உறிஞ்சுதலின் போரோசிட்டி உறிஞ்சுதலுக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது: அது அதிகமாக உள்ளது, குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பெரியது மற்றும் அதிக உறிஞ்சுதல் திறன். இருப்பினும், அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகள் சிறியதாகவும், துளைகளை எளிதில் ஊடுருவக்கூடியதாகவும் இருந்தால் மட்டுமே இது உண்மையாகும், அதாவது. துளை அளவுடன் ஒப்பிடலாம்.

துருவ (ஹைட்ரோஃபிலிக்) மற்றும் துருவமற்ற (ஹைட்ரோபோபிக்) உறிஞ்சிகள் உள்ளன.

துருவ(தண்ணீரால் நன்கு ஈரப்படுத்தப்பட்டது) - சிலிக்கா ஜெல், ஜியோலைட், களிமண், நுண்துளை கண்ணாடி ; துருவமற்ற(தண்ணீரால் ஈரப்படுத்தப்படவில்லை) - செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், கிராஃபைட், டால்க், பாரஃபின்.

உறிஞ்சிகளுக்கான தேவைகள்:

பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பளவு (அரைத்தல், மேற்பரப்பை செயல்படுத்துதல், நுண்ணிய மேற்பரப்பில் (மட்பாண்டங்கள், செங்கல்) உறிஞ்சும் ஒரு மெல்லிய அடுக்கைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அடையப்படுகிறது);

இயந்திர வலிமை, வெப்ப மற்றும் இரசாயன நிலைத்தன்மை;

குறைந்த செலவு;

மீளுருவாக்கம் சாத்தியம்.

உறிஞ்சிகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான விதிகள்

ஒரு உறிஞ்சியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​உறிஞ்சப்படும் பொருளின் வகையைத் தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம் (துருவ, துருவமற்ற, சர்பாக்டான்ட்). துருவ உறிஞ்சிகளை அக்வஸ் கரைசல்களில் இருந்து உறிஞ்சுவதற்கு பயன்படுத்தக்கூடாது, ஏனெனில் அவர்கள் கரைப்பான் - தண்ணீரை உறிஞ்ச முடியும். நீர் அல்லாத கரைசல்களிலிருந்து உறிஞ்சுவதற்கு அவற்றைப் பயன்படுத்துவது நல்லது.

துருவமற்ற உறிஞ்சிகள் நீர் ஊடகத்திலிருந்து நன்கு உறிஞ்சப்படுகின்றன.

டிஃபிலிக் மூலக்கூறுகள் எந்த அட்ஸார்பண்டிலும் உறிஞ்சப்படலாம். அதே நேரத்தில், அவர்கள் தங்கள் துருவ குழுக்களுடன் துருவ சூழலை நோக்கியும், தங்கள் துருவமற்ற குழுக்களுடன் துருவமற்ற சூழலை நோக்கியும் தங்களை நோக்குநிலைப்படுத்துகிறார்கள் (படம் 15).

இதன் விளைவாக உறிஞ்சும் அடுக்கு மேற்பரப்பின் தன்மையை மாற்றும். எடுத்துக்காட்டாக, டிஃபிலிக் மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் நீர் பத திரவம்இட்டு செல்லும் ஹைட்ரோஃபிலைசேஷன்நிலக்கரியின் மேற்பரப்பு, இதன் விளைவாக நிலக்கரி தண்ணீரில் ஈரமாக்கும் திறனைப் பெறுகிறது.

ரீபைண்டர் விளைவு: ஒரு சர்பாக்டான்ட் உறிஞ்சப்படும் போது, ​​உறிஞ்சி மற்றும் கரைப்பான் இடையே உள்ள துருவ வேறுபாடு குறைகிறது.

துருவமுனைப்பில் உள்ள வேறுபாடு, கரைப்பான் மற்றும் கரைப்பான் பிரிக்கும் அளவு அதிகமாகும்.

ஒரு உறிஞ்சியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகளின் அளவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது அவசியம்: துளைகளின் விட்டம் மூலக்கூறுகளின் விட்டம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

திட உறிஞ்சிகளில் உறிஞ்சுதலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்

அனைத்து கோட்பாடுகளும் வாயுக்கள் மற்றும் நீராவிகளின் உறிஞ்சுதலுக்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன திடப்பொருட்கள், திட-வாயு அமைப்பு இரண்டு கூறுகளை மட்டுமே கொண்டுள்ளது மற்றும் எனவே உறிஞ்சுதல் நிகழ்வின் தத்துவார்த்த கருத்தில் வசதியானது.

1915 ஆம் ஆண்டில், லாங்முயர் மற்றும் பாலியானி ஒரே நேரத்தில் மற்றும் சுயாதீனமாக ஒரு திடப்பொருளில் வாயுக்களின் உறிஞ்சுதல் பற்றிய முற்றிலும் மாறுபட்ட இரண்டு கோட்பாடுகளை உருவாக்கினர்.

லாங்முயரின் மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்.

ஒரு திட உறிஞ்சி மீது மோனோமாலிகுலர் வாயு உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டை உருவாக்கும் போது, ​​லாங்முயர் பின்வரும் அனுமானங்களிலிருந்து தொடர்ந்தார்.

1. உறிஞ்சுதலின் முழு இலவச மேற்பரப்பில் உறிஞ்சுதல் ஏற்படாது, ஆனால் அதிகபட்ச இலவச ஆற்றலால் வகைப்படுத்தப்படும் செயலில் உள்ள மையங்களில் (திரவ-வாயு இடைமுகத்தில் உறிஞ்சுதலுடன், அனைத்து செயலில் உள்ள மையங்களும் ஆற்றலுடன் ஒரே மாதிரியானவை) (படம் 16).

2. உறிஞ்சுதல் தனிப்பட்ட உறிஞ்சுதல் மையங்களில் இடமளிக்கப்படுகிறது (மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்பில் நகராது).

3. உறிஞ்சும் சக்திகளின் செயல்பாட்டின் சிறிய ஆரம் காரணமாக, ஒவ்வொரு செயலில் உள்ள மையமும், ஒரு உறிஞ்சும் மூலக்கூறை உறிஞ்சி, ஆகிறது

மேலும் உறிஞ்சும் திறனற்றதாகிறது (உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளைத் தாக்கும் மூலக்கூறுகள் தாமதமின்றி பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன).

4. அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு புறக்கணிக்கப்படலாம்.

5. டைனமிக் சமநிலை அமைப்பில் நிறுவப்பட்டுள்ளது, அதாவது. உறிஞ்சும் வீதம், உறிஞ்சும் வீதத்திற்கு சமம்.

ஒரு திடமான மேற்பரப்பு மூலம் வாயு உறிஞ்சுதலை விவரிப்பதற்கான லாங்முயர் சமன்பாடு

.

மோனோமாலிகுலர் அடுக்குக்கு அப்பால் உறிஞ்சுதல் இல்லாத நிலையில் மட்டுமே லாங்முயர் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்த முடியும்.

பி

அரிசி. 17. கள்-வடிவ உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம்

இத்தகைய சமவெப்பங்களின் தன்மையை விளக்க வேண்டியதன் காரணமாக, பிற கோட்பாடுகளின் தேவை எழுந்தது.

பாலியானியின் பாலிமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்.

1. உறிஞ்சுதல் உடல் சக்திகளால் மட்டுமே ஏற்படுகிறது.

2. உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் செயலில் உள்ள மையங்கள் எதுவும் இல்லை, மேலும் உறிஞ்சும் சக்திகள் உறிஞ்சும் முழு மேற்பரப்பில் இருந்து வெளிப்பட்டு, அதைச் சுற்றி ஒரு தொடர்ச்சியான சக்தி புலத்தை உருவாக்குகின்றன.

3

அரிசி. 18. திட்டம்பல மூலக்கூறு

மூலம் உறிஞ்சுதல்பாலியானியின் கோட்பாடுகள்

4. உறிஞ்சுதல் சக்திகளின் விளைவு மேற்பரப்பில் இருந்து தூரத்தில் குறைகிறது மற்றும் சில தூரத்தில் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாகிறது.

5. உறிஞ்சுதல் புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகளின் பல அடுக்குகளை உருவாக்குவது சாத்தியமாகும். முதல் உறிஞ்சுதல் அடுக்கு மிகப்பெரிய ஈர்ப்பு மற்றும் சுருக்கத்தை அனுபவிக்கிறது; அதில் உள்ள வாயு பொருட்கள் திரவமாக ஒடுங்குகின்றன.

6. உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பினால் கொடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறின் ஈர்ப்பு, உறிஞ்சும் இடத்தில் மற்ற மூலக்கூறுகள் இருப்பதைச் சார்ந்து இருக்காது.

7. உறிஞ்சுதல் சக்திகள் வெப்பநிலையைச் சார்ந்து இல்லை, எனவே, வெப்பநிலை மாற்றத்துடன் உறிஞ்சுதல் அளவு மாறாது.

பாலியானியின் பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு நுண்துளை உறிஞ்சிகளில் உறிஞ்சுதலை விவரிக்கவும் s-வடிவ சமவெப்பத்தின் தன்மையை தரமான முறையில் விளக்கவும் செய்கிறது. பாலியானியின் கோட்பாட்டின் முக்கிய குறைபாடு, உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்திற்கான பகுப்பாய்வு வெளிப்பாடு இல்லாதது.

BET இன் பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்.

புரூனவர், எம்மெட் மற்றும் டெல்லர் நீராவி உறிஞ்சுதலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் கோட்பாட்டை உருவாக்கினர். இந்த கோட்பாடு ஆசிரியர்களின் கடைசி பெயர்களின் முதல் எழுத்துக்களுக்குப் பிறகு BET கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

1. வான் டெர் வால்ஸ் படைகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது.

2. ஈடுசெய்யப்படாத மேற்பரப்பு ஆற்றல் உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது. மேற்பரப்பில் அதிக ஆற்றல் செறிவு கொண்ட செயலில் மையங்கள் உள்ளன.

3. அனைத்து செயலில் உள்ள மேற்பரப்பு மையங்களும் adsorbate துகள்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டு, முதல் அடுக்கை உருவாக்குகின்றன. முதல் அடுக்கின் ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் மேலும் உறிஞ்சுதலுக்கான செயலில் உள்ள தளத்தைக் குறிக்கிறது, இது இரண்டாவது, மூன்றாவது, முதலியன அடுக்குகளின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த வழக்கில், முதல் காலியாக இருந்தால், அடுத்தடுத்த அடுக்குகளின் கட்டுமானம் சாத்தியமாகும் (படம் 19).

4. அதே அடுக்குக்குள் அண்டை உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு புறக்கணிக்கப்படுகிறது;

5. ஒரு டைனமிக் சமநிலை உள்ளது: உறிஞ்சுதல்  உறிஞ்சுதல்.

BET கோட்பாடு s-வடிவ உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை விளக்குகிறது.

கூடுதலாக, உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தை விவரிக்கும் ஒரு சமன்பாடு பெறப்பட்டது, அழைக்கப்படுகிறது BET பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் சமன்பாடு:

,

எங்கே ஆர் s - கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம்; r/r s - உறவினர் நீராவி அழுத்தம்;

,

கேр - முதல் அடுக்குக்கான உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலி; கேஎல் - நீராவி ஒடுக்க மாறிலி.

குறைந்த உறவினர் அழுத்தத்தில் ( ஆர்/ஆர்கள்<< 1 и ப << ப s) BET சமன்பாடு மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதலின் லாங்முயர் சமன்பாடாக மாறுகிறது.

ஃப்ரெண்ட்லிச் சமன்பாடு

நடைமுறையில், அனுபவரீதியான ஃப்ரெண்ட்லிச் சமன்பாடு, உறிஞ்சும் செறிவு மீது ஒரு திட உறிஞ்சி மீது உறிஞ்சுதல் சார்ந்திருப்பதை பகுப்பாய்வு ரீதியாக விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

- வாயு உறிஞ்சுதலுக்கு;

- கரைசலில் இருந்து உறிஞ்சுதலுக்காக,

எங்கே β, n- உறிஞ்சும் தன்மை மற்றும் வெப்பநிலையின் தன்மையைப் பொறுத்து அனுபவ குணகங்கள்.

Freundlich சமன்பாடு ஒரு பரவளைய சமன்பாடு ஆகும், எனவே அது முழு உறிஞ்சும் சமவெப்பத்தையும் விவரிக்கவில்லை, ஆனால் அதன் வளைவுப் பகுதியை மட்டுமே விவரிக்கிறது.

பி Freundlich நிலையான சமன்பாடுகள் சோதனை தரவுகளின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. இதைச் செய்ய, Freundlich சமன்பாடு நேரியல் வடிவத்திற்கு (மடக்கை):

மற்றும் ln ஆயங்களில் ஒரு வரைபடத்தை உருவாக்கவும் ஏ = f( ln ஆர்), இது ஒரு நேர் கோடு (படம் 20). சாய்வின் கோணத்தின் தொடுகோடு சமம் n, மற்றும் ஆர்டினேட் அச்சில் நேர் கோட்டால் துண்டிக்கப்பட்ட பகுதி -ln ஆகும் ப.

Freundlich சமன்பாடு ஒரு அனுபவச் சமன்பாடு. எனவே, மாறிலிகளின் மதிப்புகள் கண்டறியப்பட்ட சமநிலை செறிவுகளின் வரம்பில் உறிஞ்சுதல் மதிப்பைக் கணக்கிட இதைப் பயன்படுத்தலாம்.  மற்றும் n.

நன்மை பயன்பாட்டின் எளிமை, எனவே இது பெரும்பாலும் பொறியியல் கணக்கீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தந்துகி ஒடுக்கம்

நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்திற்கு சமமான அழுத்தத்தில் ஆர் s, தொடங்குகிறது தந்துகி ஒடுக்கம்.

திடப்பொருட்களின் மூலம் நீராவி உறிஞ்சும் செயல்முறை நுண்துளை adsorbents 2 நிலைகளை உள்ளடக்கியது.

பி

அரிசி. 21. தந்துகி ஒடுக்கம்

ஒரு திடப்பொருளின் மேற்பரப்பை ஈரமாக்குகிறது, நீராவியுடன் இடைமுகத்தில் உள்ள திரவத்தின் மேற்பரப்பு ஒரு குழிவான மாதவிடாய் (படம் 21) உருவாக்குகிறது.

ஒரு குழிவான மேற்பரப்பில் (வளைவு ஆரம் கொண்ட) நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் என்று அறியப்படுகிறது. ஆர்) திரவமானது ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பிற்கு மேலே உள்ள நீராவி அழுத்தத்தை விட குறைவாக உள்ளது (வளைவின் ஆரம் ).

இதன் விளைவாக, ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பிற்கு மேலே நிறைவுற்ற நீராவி, திரவத்தின் குழிவான மேற்பரப்புடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது மிகைப்படுத்தப்பட்டு, ஒடுங்குகிறது.

இரண்டாவது கட்டத்தில், நுண்குழாய்கள் திரவத்தால் நிரப்பப்படுகின்றன - தந்துகி ஒடுக்கம். வெளிப்புறமாக, இது அழுத்தத்தில் உறிஞ்சுதலில் கூர்மையான அதிகரிப்பு என தன்னை வெளிப்படுத்துகிறது ஆர்கள் (படம் 22).

உடன் கோள வடிவ மாதவிலக்கின் ஆரம் மற்றும் வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு டிமாதவிடாய்க்கு மேலே தாம்சன் (கெல்வின்) சமன்பாடு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

எங்கே ஆர் r - வளைவு ஆரம் கொண்ட ஒரு குழிவான மாதவிடாய் மேலே நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் ஆர்;ஆர்  - ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் (ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பின் வளைவின் ஆரம் முடிவிலி); σ - மேற்பரப்பு

திரவ பதற்றம்; ஆர்- குழிவான மாதவிடாய் வளைவின் ஆரம்; விமீ - திரவத்தின் மோலார் அளவு; ஆர்- உலகளாவிய வாயு மாறிலி.

தாம்சன்-கெல்வின் சமன்பாடு தந்துகி ஒடுக்கம் நிகழ்வு தொடர்பான கணக்கீடுகளில் முக்கியமானது. அழுத்தம் தெரியும் ஆர்ஆர் மற்றும் ஆர், ஒடுக்கம் ஏற்படும் நுண்குழாய்களின் அதிகபட்ச ஆரத்தை நீங்கள் கணக்கிடலாம். உறிஞ்சும் பொருளின் சரியான தேர்வுக்கு இந்தத் தரவு அவசியம்.

தந்துகி ஒடுக்கம் என்பது இரண்டாம் நிலை நிகழ்வாகும். இது உறிஞ்சுதல் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் அல்ல, ஆனால் திரவத்தின் குழிவான மாதவிடாய்க்கு நீராவி ஈர்க்கும் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது.

தந்துகி ஒடுக்கம் பொதுவாக மிக விரைவாக நிகழ்கிறது, சில நிமிடங்களில் முடிவடையும்.

நடைமுறையில், உறிஞ்சுதலின் நிகழ்வு, தந்துகி ஒடுக்கத்துடன் சேர்ந்து, மீட்பு செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது. கொந்தளிப்பான கரைப்பான்களைப் பிடித்து உற்பத்திக்குத் திரும்புதல். உதாரணமாக, பீட் கூழில் இருந்து பெக்டின் (உணவுத் தொழிலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது) உற்பத்தி செய்யும் போது, ​​எத்தில் ஆல்கஹால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உற்பத்தி நடவடிக்கைகளின் போது, ​​1 கிலோ பெக்டினுக்கு ~2 லிட்டர் எத்தனால் ஆவியாகிறது. ஆல்கஹால் இழப்பைத் தவிர்க்க, எத்தனால் நீராவியுடன் நிறைவுற்ற காற்று நுண்துளை உறிஞ்சும் - செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் அடுக்கு வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, இதன் நுண்குழாய்களில் முதலில் உறிஞ்சுதல் மற்றும் பின்னர் தந்துகி ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது. உறிஞ்சி நிறைவுற்ற பிறகு, சூடான நீராவி அதன் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஆல்கஹால் ஆவியாதல் மற்றும் சிதைவு ஏற்படுகிறது, மேலும் நீர்-ஆல்கஹால் நீராவி கலவை குளிர்சாதன பெட்டியில் ஒடுக்கப்படுகிறது.

தீர்வுகளிலிருந்து அயனி உறிஞ்சுதல்

அயனி உறிஞ்சுதல் - வலுவான எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் தீர்வுகளிலிருந்து உறிஞ்சுதல். இந்த வழக்கில், கரைப்பானது அயனிகளின் வடிவத்தில் உறிஞ்சப்படுகிறது.

மூலக்கூறு உறிஞ்சுதலுடன் ஒப்பிடும்போது அயனி உறிஞ்சுதல் மிகவும் சிக்கலான செயல்முறையாகும், ஏனெனில் கரைசலில் ஏற்கனவே குறைந்தது 3 வகையான துகள்கள் உள்ளன: கேஷன்கள், கரைப்பானின் அனான்கள் மற்றும் கரைப்பான் மூலக்கூறுகள்.

அயனி உறிஞ்சுதல் பல அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது.

1 உறிஞ்சப்பட்ட விதிக்கப்படும்துகள்கள் (அயனிகள்), மூலக்கூறுகள் அல்ல;

உறிஞ்சுதல் அன்று மட்டுமே நிகழ்கிறது துருவஉறிஞ்சிகள், இது பெரும்பாலும் துருவ உறிஞ்சுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது;

உறிஞ்சுதல் உருவாக்கத்துடன் சேர்ந்துள்ளது இரட்டைமின்சார அடுக்கு (DES);

உறிஞ்சுதல் ஆகும் தேர்தல்,அதாவது, கொடுக்கப்பட்ட அட்ஸார்பண்டில், கேஷன்கள் மற்றும் அயனிகள் வித்தியாசமாக உறிஞ்சப்படுகின்றன.

அயன் உறிஞ்சுதல் அடிப்படையாக கொண்டது இரசாயனவலிமை, மற்றும் பெரும்பாலும் அது இயக்க ரீதியாக மீளமுடியாது;

அயனி உறிஞ்சுதல் நிகழ்வால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது பரிமாற்றம்உறிஞ்சுதல்.

அயனி உறிஞ்சுதல் பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது.

1 உறிஞ்சியின் வேதியியல் தன்மை

அதிக துருவ அட்ஸார்பென்ட், அக்வஸ் கரைசல்களிலிருந்து அயனிகளை உறிஞ்சுவது சிறந்தது. நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும் செயலில் உள்ள மையங்களில் அயனிகள் உறிஞ்சப்படுகின்றன, மேலும் கேஷன்கள் எதிர்மறையானவற்றில் உறிஞ்சப்படுகின்றன.

2. அயனிகளின் வேதியியல் தன்மை

அ) அயனிகளின் உறிஞ்சுதல் அயனி ஆரம் அளவு மூலம் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. அதே மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு அயனியின் படிக ஆரம் பெரியது, அது சிறப்பாக உறிஞ்சப்படுகிறது, ஏனெனில் அயனியின் படிக ஆரம் அதிகரிப்பதால், அதன் துருவமுனைப்பு,மற்றும், இதன் விளைவாக, ஒரு துருவ மேற்பரப்பில் ஈர்க்கப்படும் திறன் - அதன் மீது உறிஞ்சப்பட வேண்டும். அதே நேரத்தில், படிக ஆரம் அதிகரிப்பது அயனியின் நீரேற்றம் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் இது உறிஞ்சுதலை எளிதாக்குகிறது, அயனிகளை அதிகரிக்கும் உறிஞ்சுதல் திறனைப் பொறுத்து தொடரில் வரிசைப்படுத்தலாம் லியோட்ரோபிக் வரிசைகள்:

லி+< Na + < К + < Rb + < Cs +

Mg 2+< Ca 2+ < Sr 2+< Ba 2+

Сl -< Br – < NQ 3 – < I – < NCS – .

உறிஞ்சுதல் திறன் அதிகரிக்கிறது

b) அயனியின் மின்னேற்றம் அதிகமாகும், திடப்பொருளின் எதிர் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பால் அயனி ஈர்க்கப்படுவதால், உறிஞ்சுதல் வலிமையானது:

K+<< Са 2+ << А1 3+ << Th 4+ .

உறிஞ்சுதல் மேம்பாடு

கூழ் வேதியியலுக்கான குறிப்பிட்ட ஆர்வமானது மேற்பரப்புகளால் அயனிகளை உறிஞ்சுதல் ஆகும். படிக,அதே அல்லது தொடர்புடைய அயனிகளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த வழக்கில், உறிஞ்சுதல் என கருதலாம் படிகமாக்கல், அதாவது. படிக லேட்டிஸின் நிறைவுஅதன் மீது உறிஞ்சப்படும் திறன் கொண்ட அயனிகள். அனுமதித்தது பனெத்மற்றும் ஃபையன்ஸ்பின்வரும் விதியை உருவாக்கவும்:

படிகப் பரப்பில் அயனிகள் உறிஞ்சப்படுகின்றன, அவை படிக லட்டியை நிறைவு செய்யும் திறன் கொண்டவை மற்றும் குறைந்த அளவில் கரையக்கூடிய கலவையைக் கொடுக்கின்றன.அயனிகள், படிகத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

எனவே, நம்மிடம் சில்வர் குளோரைடு nAgCl படிகமாக இருந்தால், மற்றும் கரைசலில் K + மற்றும் Cl - அயனிகள் இருந்தால், Cl - அயனிகள் படிகத்தின் மீது உறிஞ்சப்படும்.

அயன் பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல்

அயன் பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல்- இது ஒரு திட அட்ஸார்பென்ட் அதன் அயனிகளை ஒரு திரவ கரைசலில் இருந்து அதே அடையாளத்தின் அயனிகளுடன் பரிமாறிக்கொள்ளும் ஒரு செயல்முறையாகும்.

ஒரு திட உறிஞ்சி, நடைமுறையில் நீரில் கரையாத, கரைசலில் இருந்து அதே மின்னூட்டத்தின் (கேஷன்கள் அல்லது அயனிகள்) அயனிகளை உறிஞ்சி, அதற்கு பதிலாக அதே சார்ஜ் கொண்ட மற்ற அயனிகளின் சமமான எண்ணிக்கையை கரைசலில் வெளியிடுகிறது. இந்த அயனி பரிமாற்ற செயல்முறை இரசாயன பரிமாற்ற எதிர்வினைகளைப் போன்றது, ஆனால் திடமான கட்டத்தின் மேற்பரப்பில் மட்டுமே நிகழ்கிறது.

அயன் பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல் பின்வரும் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது:

குறிப்பிட்ட,அதாவது, குறிப்பிட்ட அயனிகள் மட்டுமே பரிமாற்றம் செய்யக்கூடியவை;

எப்போதும் மீளக்கூடியது அல்ல;

மூலக்கூறு உறிஞ்சுதலை விட மெதுவாக செல்கிறது;

சுற்றுச்சூழலின் pH இல் மாற்றங்கள் ஏற்படலாம்.

அயனிகளை பரிமாறிக்கொள்ளும் திறனை வெளிப்படுத்தும் பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன அயனிட்டுகள்.பரிமாற்றத்தில் எந்த வகையான அயனிகள் ஈடுபட்டுள்ளன என்பதைப் பொறுத்து, அயனி பரிமாற்றிகள் கேஷன் பரிமாற்றிகள் மற்றும் அயனி பரிமாற்றிகள் என பிரிக்கப்படுகின்றன. கேஷன் பரிமாற்றிகள் H + அயன் உட்பட கேஷன்களை பரிமாறிக்கொள்ளும் திறன் கொண்டவை, மற்றும் அனான் பரிமாற்றிகள் - அயனிகள், OH - அயன் உட்பட. நிலைமைகளைப் பொறுத்து, கேஷன்-பரிமாற்றம் மற்றும் அயனி-பரிமாற்ற பண்புகளை வெளிப்படுத்தக்கூடிய ஆம்போலைட்டுகளும் உள்ளன.

அயன் பரிமாற்றிகள் ஒரு கட்டமைப்பின் வடிவத்தில் ஒரு கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, பொதுவாக கோவலன்ட் பிணைப்புகளால் "குறுக்கு இணைக்கப்பட்டவை". கட்டமைப்பானது நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது, மொபைல் அயனிகளின் எதிர் மின்னூட்டத்தால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது (எதிர்நிலைகள்), அதே அடையாளத்தின் சார்ஜ் மூலம் மற்ற அயனிகளால் எளிதில் மாற்றப்படும். கட்டமைப்பானது ஒரு பாலியனாக செயல்படுகிறது மற்றும் கரைப்பான்களில் அயனி பரிமாற்றியின் கரையாமையை தீர்மானிக்கிறது.

இயற்கை மற்றும் செயற்கை அயன் பரிமாற்றிகள் உள்ளன. இயற்கை: அலுமினோசிலிகேட் பொருட்கள் - ஹைட்ரோமிகா, ஜியோலைட்டுகள் போன்றவை. செயற்கை: அயன் பரிமாற்ற ரெசின்கள், சல்பேட்டட் கார்பன்கள், அயன் பரிமாற்ற செல்லுலோஸ்கள்.

அயன் பரிமாற்றம் பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சர்க்கரை, பால் (அதன் உப்பு கலவையை மாற்ற), ஒயின் (மேகமூட்டத்தைத் தடுக்கவும் அமிலத்தன்மையைக் குறைக்கவும்) கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு, தண்ணீரை மென்மையாக்குதல் மற்றும் நீக்குதல் ஆகியவற்றுக்கு அயனி பரிமாற்றிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உறிஞ்சுதல்

உறிஞ்சுதல்-மற்றும்; மற்றும்.[லேட்டில் இருந்து. ad- - to and sorbere - to absorb, absorb]. ஒரு திரவ அல்லது திட உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் வாயு அல்லது கரைசலில் இருந்து ஒரு பொருளை உறிஞ்சுதல் (வேதியியல், தொழில்நுட்பம் போன்றவற்றில் பொருட்களின் பிரிப்பு மற்றும் சுத்திகரிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது).

◁ உறிஞ்சுதல், ஓ, ஓ.

(லத்தீன் விளம்பரத்திலிருந்து - ஆன், வித் மற்றும் சர்பியோ - உறிஞ்சுதல்), வாயுக்கள், நீராவிகள் அல்லது திரவங்களை ஒரு திட (அட்ஸார்பென்ட்) அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் உறிஞ்சுதல். Adsorbents பொதுவாக ஒரு பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கொண்டிருக்கும் - பல நூறு m 2 / g வரை. உடல் உறிஞ்சுதல் என்பது சிதறல் அல்லது மின்னியல் சக்திகளின் விளைவாகும். உறிஞ்சுதலுடன் உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் வேதியியல் எதிர்வினையுடன் உறிஞ்சுதல் இருந்தால், அது வேதியியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. தொழில்துறையில், உறிஞ்சுதல் சிறப்பு சாதனங்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது - adsorbers; கரிம திரவங்கள் மற்றும் நீரின் வாயு சுத்திகரிப்பு, மதிப்புமிக்க அல்லது தீங்கு விளைவிக்கும் உற்பத்தி கழிவுகளை கைப்பற்றுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ADSORPTION (லத்தீன் விளம்பரத்திலிருந்து - ஆன், உடன் மற்றும் சோர்பியோ - உறிஞ்சுதல்), ஒரு திரவ அல்லது திடமான (அட்ஸார்பென்ட்) மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் வாயு ஊடகம் அல்லது கரைசலில் இருந்து எந்தவொரு பொருளையும் (அட்சார்பேட்) உறிஞ்சுதல். உறிஞ்சுதலில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: உடல் மற்றும் வேதியியல் (வேதியியல் (செ.மீ.வேதியியல் அமைப்பு)) குறைவான வலுவான உடல் உறிஞ்சுதல் அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களுடன் இல்லை. இது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு சக்திகளால் ஏற்படுகிறது (செ.மீ.மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு), இது திரவங்கள் மற்றும் சில படிகங்களில் மூலக்கூறுகளை பிணைக்கிறது மற்றும் அதிக அழுத்தப்பட்ட வாயுக்களின் நடத்தையில் தங்களை வெளிப்படுத்துகிறது. இயற்பியல் உறிஞ்சுதலுக்கு இடையேயான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு அதன் மீள்தன்மை ஆகும். இரசாயன உறிஞ்சுதலின் போது, ​​உறிஞ்சும் மற்றும் உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகள் இரசாயன கலவைகளை உருவாக்குகின்றன. உறிஞ்சுதல் பெரும்பாலும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் சக்திகளால் ஏற்படுகிறது, எனவே உடல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வேதியியல் ஆகியவற்றுக்கு இடையே தெளிவான எல்லை இல்லை.
கட்ட இடைமுகத்தில் உள்ள அணுக்கரு தொடர்புகளின் சக்திகள் ஈடுசெய்யப்படாததால் உறிஞ்சுதலின் நிகழ்வு ஏற்படுகிறது, எனவே, எல்லை அடுக்கு அதிகப்படியான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது - இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றல் (செ.மீ.மேற்பரப்பு ஆற்றல்). இடைமுக மேற்பரப்பு மூலம் அதன் அருகில் அமைந்துள்ள அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளின் ஈர்ப்பின் விளைவாக, இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றல் குறைகிறது, அதாவது. உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் ஆற்றலுக்கு சாதகமானவை. உறிஞ்சுதல் என்பது எப்பொழுதும் ஒரு வெப்ப வெப்ப செயல்முறையாகும், அதாவது உறிஞ்சுதல் Hs இன் வெப்ப வெளியீட்டில் இது நிகழ்கிறது.
என்டல்பி மதிப்புகள் (செ.மீ. ENTHALPY)பலவீனமான அணு தொடர்புகளின் காரணமாக உடல் உறிஞ்சுதல் மிகவும் பெரியது (சுமார் 10 கிலோகலோரி/மோல்). இயற்பியல் உறிஞ்சுதல் எளிதில் மீளக்கூடியது, எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, வாயு உறிஞ்சுதல் விஷயத்தில், உறிஞ்சப்பட்ட வாயு அடுக்கை மற்றொரு வாயுவுடன் மிக எளிதாக மாற்றலாம். இந்த நிகழ்வு பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
உறிஞ்சும் செயல்முறையானது உறிஞ்சும் மற்றும் உறிஞ்சும் இடையே உறிஞ்சுதல் சமநிலையை நிறுவுவதன் மூலம் முடிவடைகிறது. சமநிலை நிலை என்பது இரு நிலைகளின் இரசாயன ஆற்றல்களின் சமத்துவமாகும். தொகுதியில் அட்ஸார்பேட்டின் வெப்பநிலை அல்லது அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பைத் தாக்கும் அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது; அதன் விகிதத்தில், உறிஞ்சுதல் விகிதம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் சமநிலை எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. சமநிலை உறிஞ்சுதலின் வளைவுகள் மற்றும் அட்சார்பேட்டின் வெப்பநிலை அல்லது அழுத்தம் ஆகியவை முறையே ஐசோபார் மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஐசோதெர்ம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்புடன் நகரலாம், ஊசலாட்ட இயக்கங்களைச் செய்யலாம், மேற்பரப்பை அணுகலாம் அல்லது அதிலிருந்து விலகிச் செல்லலாம். மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் இருக்கும் நேரத்தை உறிஞ்சும் நேரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​உறிஞ்சுதல் நேரம் குறைகிறது: அதிக வெப்பநிலை, அதிர்வு இயக்கம் மிகவும் தீவிரமானது, மேலும் இத்தகைய அதிர்வுகளின் போது மூலக்கூறுக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையிலான பிணைப்பு உடைந்து, மூலக்கூறு மேற்பரப்பை விட்டு வெளியேறும் வாய்ப்பு அதிகம். உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்பிலிருந்து வெளியேறும் செயல்முறை தேய்மானம் என்று அழைக்கப்படுகிறது (செ.மீ.அழிப்பு). உறிஞ்சுதலின் வீதம் (உறிஞ்சுதல்) என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு உறிஞ்சப்பட்ட (டெஸார்பட்) மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையின் விகிதமாகும். உறிஞ்சுதல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் விகிதங்கள் ஒன்றுக்கொன்று சமமாக இருந்தால், உறிஞ்சுதல் சமநிலை நிறுவப்படுகிறது. சமநிலை நிலையில், வெளிப்புற நிலைமைகள் (அழுத்தம், வெப்பநிலை போன்றவை) மாறாமல் இருந்தால், உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை காலவரையின்றி மாறாமல் இருக்கும்.
ஒரு படிகத்தின் மேற்பரப்புக்கும் ஒரு திரவக் கரைசலுக்கும் இடையே தொடர்பு ஏற்பட்டால், கரைசலில் உள்ள மூலக்கூறுகள் திரவத்திலிருந்து திடப்பொருளின் மேற்பரப்புக்கு செல்கின்றன. கரைசலில் அவற்றின் செறிவுகளுக்கு இடையில் மற்றும் உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் ஒரு சமநிலை நிறுவப்பட்டுள்ளது. கரைசலில் இருந்து உறிஞ்சப்படும் பொருட்கள் சர்பாக்டான்ட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (செ.மீ.சர்பாக்டான்ட்கள் (சர்பாக்டான்ட்கள்)(மேற்பரப்பு). சர்பாக்டான்ட்களின் உயர் உறிஞ்சக்கூடிய தன்மை மேற்பரப்பு பதற்றத்தில் வலுவான குறைவுடன் தொடர்புடையது (செ.மீ.மேற்பரப்பு பதற்றம்)அதே மேற்பரப்பில் உள்ள தூய கரைப்பானின் மேற்பரப்பு பதற்றத்துடன் ஒப்பிடும்போது கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் தீர்வு. செயலற்ற பொருட்கள் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை அதிகரிக்கின்றன மற்றும் உறிஞ்சுதலை பாதிக்கின்றன.
உறிஞ்சுதலின் வெப்பமானது உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பு ஆற்றலுடன் ஒப்பிடக்கூடியதாக இருந்தால், உறிஞ்சுதல் செயல்பாட்டின் போது ஒரு திடப்பொருளின் மேற்பரப்பின் படிக அமைப்பு கணிசமாக மாறக்கூடும், மேலும் உடல் உறிஞ்சுதலின் போது, ​​முக்கியமாக மூலக்கூறு படிகங்களின் மேற்பரப்புகள் மறுசீரமைக்கப்படுகின்றன. இரசாயன உறிஞ்சுதலின் போது, ​​உலோகங்கள் மற்றும் அயனி படிகங்களுக்கு கூட மேற்பரப்பு கட்டமைப்பில் மாற்றங்கள் காணப்படுகின்றன. மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட படங்கள் மேற்பரப்பின் பண்புகளை பெரிதும் மாற்றுகின்றன, மேலும் சில சந்தர்ப்பங்களில் தடிமனான மேற்பரப்பு அடுக்குகளை பாதிக்கின்றன.
மண் செறிவூட்டல் மற்றும் இரண்டாம் நிலை தாது வைப்பு உருவாக்கம் போன்ற பல இயற்கை செயல்முறைகளில் உறிஞ்சுதல் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உயிரியல் அமைப்புகளின் செல்கள் மற்றும் திசுக்களால் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து பல்வேறு பொருட்களை உறிஞ்சுவதற்கான முதல் கட்டம், உயிரியல் சவ்வுகளின் செயல்பாடு, அடி மூலக்கூறுடன் என்சைம்களின் தொடர்பு மற்றும் நச்சுப் பொருட்களுக்கு எதிரான பாதுகாப்பு எதிர்வினைகள் ஆகியவை உறிஞ்சுதலுக்கு நன்றி. மேற்கொள்ளப்பட்டது. பல உறிஞ்சிகள் (செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், கயோலின் (செ.மீ.கயோலின்), அயன் பரிமாற்றிகள் (செ.மீ.ஐயோனைட்ஸ்)முதலியன) மாற்று மருந்துகளாக செயல்படுகின்றன, உடலில் இருந்து தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களை உறிஞ்சி அகற்றுகின்றன. Adsorbents பொதுவாக ஒரு பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கொண்டிருக்கும் - பல நூறு m 2 / g வரை. தொழில்துறையில், உறிஞ்சுதல் சிறப்பு சாதனங்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது - adsorbers; வாயுக்களை உலர்த்தவும், கரிம திரவங்கள் மற்றும் தண்ணீரை சுத்திகரிக்கவும், மதிப்புமிக்க அல்லது தீங்கு விளைவிக்கும் தொழில்துறை கழிவுகளை சேகரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கலைக்களஞ்சிய அகராதி. 2009 .

பிற அகராதிகளில் "உறிஞ்சுதல்" என்றால் என்ன என்பதைப் பார்க்கவும்:

- (லத்தீன் ஆட் ஆன், வித் மற்றும் சோர்பியோ ஐ உறிஞ்சு), ஒரு வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்திலிருந்து அதன் இடைமுகத்தில் ஒரு திரவம் அல்லது திடப்பொருளுடன் கூடிய va (விளம்பர சர்பேட்) இல் அசாதாரணமாக அதிக செறிவுக்கு வழிவகுக்கும் ஒரு செயல்முறை. உடல் (விளம்பர sorbent). ஒரு சிறப்பு வழக்கு....... இயற்பியல் கலைக்களஞ்சியம்

ஒரு கட்ட எல்லையில் நிகழும், அருகில் உள்ள வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்திலிருந்து ஏதேனும் பொருட்களின் (அட்ஸார்பேட்ஸ்) ஒரு கட்ட வெளிநாட்டு உடலின் (அட்ஸார்பென்ட்) மேற்பரப்பு மூலம் உறிஞ்சுதல். A. வாயு கட்டத்திலிருந்து அல்லது கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தீர்வுகளிலிருந்து ... ... புவியியல் கலைக்களஞ்சியம்

- (லத்தீன் ஆட் ஆன் மற்றும் சோர்பியோ உறிஞ்சுதல்), திடமான (அட்ஸார்பென்ட்) அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் வாயுக்கள், நீராவிகள் அல்லது திரவங்களை உறிஞ்சுதல். Adsorbents பொதுவாக பல நூறு m2/g வரை பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கொண்டிருக்கும். உடல் உறிஞ்சுதல்...... பெரிய கலைக்களஞ்சிய அகராதி

உறிஞ்சுதல்- இடைமுகத்திற்கு அருகில் ஒரு தீர்வு அல்லது வாயு கலவையின் செறிவில் தன்னிச்சையான மாற்றம். குறிப்பு உறிஞ்சும் திடமானது ஒரு உறிஞ்சும் பொருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, உறிஞ்சப்பட்ட பொருள் ஒரு உறிஞ்சும் பொருள். [GOST 17567 81] உறிஞ்சுதல் உடல் மூலம் தக்கவைத்தல்... ... தொழில்நுட்ப மொழிபெயர்ப்பாளர் வழிகாட்டி

உறிஞ்சுதல்- – வாயுக்கள், நீராவிகள் அல்லது திரவங்களை ஒரு திட (அட்ஸார்பென்ட்) அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் உறிஞ்சுதல். கான்கிரீட் மற்றும் வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டின் சொற்களஞ்சியம். FSUE "அறிவியல் ஆராய்ச்சி மையம் "கட்டுமானம்" NIIZhB மற்றும் m. A. A. Gvozdev, மாஸ்கோ, 2007 110 pp.]... ... கட்டிடப் பொருட்களின் விதிமுறைகள், வரையறைகள் மற்றும் விளக்கங்களின் கலைக்களஞ்சியம்

- (லத்தீன் ஆட் ஆன் மற்றும் சோர்பியோ உறிஞ்சியிலிருந்து) திடப்பொருட்களின் மேற்பரப்புகளால் கரைசல்கள் அல்லது காற்றில் இருந்து பல்வேறு பொருட்களை உறிஞ்சுதல். இது இயற்பியல் அல்லது இரசாயனமாக இருக்கலாம் (வேதியியல் சேர்மங்களின் உருவாக்கத்துடன்), பெரும்பாலும் வெப்ப வெளியீட்டுடன் சேர்ந்து. சூழலியல் அகராதி

ஒரு திரவ அல்லது திடமான (அட்ஸார்பென்ட்) மேற்பரப்பு அடுக்கு மூலம் ஒரு கரைசல் அல்லது வாயுவிலிருந்து ஒரு பொருளை உறிஞ்சுதல்; உயிரியலில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. அமைப்புகள், பொருட்களின் பிரிப்பு மற்றும் சுத்திகரிப்புக்காக உயிர் வேதியியலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. (

அறிமுகம்

இந்த மேம்பாடு ஒரு சிறப்பு விரிவுரைகளின் பொருளின் விளக்கக்காட்சியாகும், இது ஆசிரியர் பல ஆண்டுகளாக இளங்கலை, பட்டதாரி மாணவர்கள் மற்றும் உறிஞ்சுதல் துறையில் நிபுணத்துவம் பெற்ற பட்டதாரி மாணவர்களுக்கு வழங்கி வருகிறது. இந்த கல்வி மற்றும் வழிமுறை கையேடு பரிசீலனையில் உள்ள தலைப்பில் அறிவியல் மற்றும் கல்வி இலக்கியங்களில் உள்ள இடைவெளியை நிரப்பும் என்று ஆசிரியர் நம்புகிறார், மேலும் புதிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் உறிஞ்சுதல் அறிவியலின் முக்கிய சிக்கல்கள் மற்றும் சாதனைகளை அறிந்து கொள்ள உதவும் - இது மிகவும் சிக்கலான கிளை. வெப்ப இயக்கவியல்.

முன்மொழியப்பட்ட மேம்பாட்டு விருப்பம், தந்துகி ஒடுக்க செயல்முறைகள், மூலக்கூறு புள்ளியியல் வெப்ப இயக்கவியல், சிக்கலான லேட்டிஸ் மாதிரிகள், குவாண்டம் வேதியியல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகளின் பகுப்பாய்வுக்கான எண் முறைகள் ஆகியவற்றுடன் கூடிய மெசோபோரஸ் அட்ஸார்பென்ட்களில் உறிஞ்சுதல் போன்ற முக்கியமான பிரிவுகளைக் கருத்தில் கொள்ளவில்லை. 2008-2009 இல் தேவையான சேர்த்தல்களைச் செயல்படுத்த ஆசிரியர் நம்புகிறார். மேலும் இதை மேம்படுத்துவதற்கான அனைத்து கருத்துகள் மற்றும் பரிந்துரைகளுக்கும் நன்றியுள்ளவர்களாக இருப்பார்கள்

விரிவுரைகள் 1. கிப்ஸ் அதிகப்படியான முறை. விரிவுரை 2. முழு உள்ளடக்க முறை.

விரிவுரைகள் 3. உறிஞ்சுதலின் வெப்ப இயக்கவியல். உறிஞ்சுதலின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் கோட்பாடு.

விரிவுரை 4. திரவங்களின் பைனரி கலவைகளின் உறிஞ்சுதலின் வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட தீர்வுகளின் வெப்ப இயக்கவியல்.

விரிவுரை 5: வாயுக்கள், நீராவிகள் மற்றும் மேக்ரோ மற்றும் மைக்ரோபோரஸ் அட்ஸார்பென்ட்களில் உள்ள தீர்வுகளின் உறிஞ்சுதல் சமநிலையின் விளக்கம்.

விரிவுரை 1. கிப்ஸ் அதிகப்படியான முறை.

அறிமுகம்.

உறிஞ்சுதல் என்பது கட்ட எல்லையில் ஒரு பொருளின் தடித்தல் ஆகும், இது மேற்பரப்பு அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் பிணைப்புகளின் நிறைவுறாமையால் ஏற்படுகிறது மற்றும் இதன் விளைவாக, ஒரு உறிஞ்சுதல் புலத்தின் இருப்பு, கண்டிப்பாகச் சொன்னால், அதன் மேற்பரப்பில் இருந்து எல்லையற்ற தொலைவில் உள்ள புள்ளிகளுக்கு விரிவடைகிறது. மொத்த கட்டத்தில் உறிஞ்சும். இந்த சூழ்நிலையானது அத்தகைய அமைப்புகளின் பின்வரும் அம்சங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டிய அவசியத்திற்கு வழிவகுக்கிறது: 1. அமைப்பின் பிரிவினை உறிஞ்சுதல் மற்றும் மொத்த கட்டங்களாக கண்டிப்பாக மேற்கொள்ள முடியாது1,2.

2. எந்தவொரு கூடுதல் (எப்போதும் தோராயமான) பரிசீலனைகளின் அடிப்படையில் அடையாளம் காணப்பட்ட உறிஞ்சுதல் கட்டம், ஆற்றல் ரீதியாக ஒத்திசைவற்றதாக இருக்கும் (இது ஒரு ஒத்திசைவற்ற உறிஞ்சுதல் புலத்தில் இருக்கும்) மேலும், இந்த ஒத்திசைவற்ற தன்மையை நிகழ்வு வெப்ப இயக்கவியலின் கட்டமைப்பிற்குள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள முடியாது. உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் பண்புகளின் விளக்கம் கட்ட-சராசரி அளவுரு மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும் (செறிவுகள், இரசாயன ஆற்றல்கள் போன்றவை) 3.

உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் அளவுருக்கள்: செறிவுகள் - c,x, செயல்பாட்டுக் குணகங்கள் -γ, இரசாயன ஆற்றல்கள் -μ ஆகியவை தொடர்புடைய சின்னத்திற்கு மேலே ஒரு கோடு அல்லது சப்ஸ்கிரிப்ட் R உடன் குறிக்கப்படுகின்றன.

3. ஒரு உறிஞ்சுதல் புலத்தின் இருப்பு இரசாயன ஆற்றலுக்கான வெளிப்பாட்டில் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும், அதாவது, பயன்பாடு முழுமையான இரசாயன

உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் கூறுகளுக்கான சாத்தியக்கூறுகள் 3 (மேலும் விவரங்களுக்கு, இயற்பியல் வேதியியல் பற்றிய விரிவுரைகளுக்கான வழிமுறை வளர்ச்சியைப் பார்க்கவும், அத்தியாயம் 2: http://www.chem.msu.su/rus/teaching/tolmachev/tolmachev.pdf ):

மொத்த வாயு அல்லது நீராவி கட்டத்திற்கு:

உறிஞ்சுதல் கட்டத்திற்கு:

ஒரு புதிய மாநில செயல்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துவோம்:

G *= G - σ W, dG* = dG - Wd σ - σ dW = -SdT + VdP+ ∑ μi dn i - Wdσ

எங்கே: W என்பது உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பு (துளை அளவு), σ என்பது மேற்பரப்பு பதற்றம் (உள் அழுத்தம்).

மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி, நாம் பெறுகிறோம்:

மேலும், அதன்படி (கள் i என்பது அட்ஸார்பேட்டின் பகுதி மோலார் பகுதி (தொகுதி)):

adsorbates க்கான நிலையான நிலைகள் மற்றும் γ i க்கான குறிப்பு நிலைகள்:

நிலையான நிலைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான மேலே உள்ள விருப்பங்களுடன் கூடுதலாக, நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் மற்றும் நிறைவுற்ற தீர்வுகள் சில நேரங்களில் மாற்றாகக் கருதப்படுகின்றன. இடைநிலை சமநிலையை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, ​​ஒரு கூறுகளின் நிலையான சமநிலை நிலைகளை இரண்டு கட்டங்களில் பயன்படுத்துவது வசதியானது.

ஒருவருக்கொருவர், எடுத்துக்காட்டாக, நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் மற்றும் தூய செறிவு

அட்ஸார்பென்ட்டின் முழுமையான செறிவூட்டலில் திரவம் அல்லது உறிஞ்சுதல் (C i,st. = C 0 i).

இதில்:

மொத்த உள்ளடக்க முறையின் கட்டமைப்பிற்குள் உறிஞ்சுதல் தீர்வுகளுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் கிப்ஸ்-டுஹெம் சமன்பாட்டின் இரண்டு வடிவங்களைக் குறிப்பிடுவது பயனுள்ளது. பழைய மாதிரிகளில், உறிஞ்சும் தன்மை பெரும்பாலும் உறிஞ்சுதல் தீர்வின் ஒரு அங்கமாக கருதப்படவில்லை, ஆனால் உறிஞ்சுதல் புலத்தின் (மேற்பரப்பு ஆற்றல்) ஆதாரமாக மட்டுமே கருதப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு-கூறு நீராவியின் உறிஞ்சுதலின் போது, ​​கிப்ஸ்-டுஹெம் சமன்பாடு வடிவம் (P,T=const.):

(W என்பது அட்ஸார்பென்ட்டின் பரப்பளவு, μi என்பது அட்ஸார்பேட்டின் மொத்த இரசாயன திறன் ஆகும்).

நவீன மாதிரிகளில், உறிஞ்சுதல் (ஆர்) என்பது உறிஞ்சுதல் தீர்வின் ஒரு அங்கமாகும். இது உறிஞ்சுதல் மையங்களின் வடிவத்தில் (லாங்முயர் மற்றும் டோல்மாச்சேவ் மாதிரிகள்) அல்லது காலியிடங்களின் வடிவத்தில் (உறிஞ்சுதல் கரைசலில் குறிப்பிட்ட அளவுகளின் இலவச வெற்றிடங்கள்) அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த வழக்கில், கிப்ஸ்-டுஹெம் சமன்பாட்டை இரண்டு சமமான வடிவங்களில் வழங்கலாம் (ஒரு-கூறு ஜோடி, P,T=const.):

(கூறுகளின் மோலார் பகுதிகள் - s=const., s i +s R =W ) (1.8) படிவத்திற்கு குறைக்கிறது:

сi dμi + cR dμR - (si + sR )dσ+ Wdσ= сi dμ iR + cR dμR = 0(1.9)

சமன்பாடுகள் (1.7), (1.8) சமநிலை நிலைகளில் மொத்த ஆற்றல்களின் சமத்துவத்தைப் பயன்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது, மேலும் (1.9) உறிஞ்சுதல் தீர்வின் பண்புகளை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கு மிகவும் வசதியானது.

யு உறிஞ்சுதல் அமைப்புகளின் மேலே உள்ள அம்சங்கள் அவற்றின் வெப்ப இயக்கவியல் விளக்கத்தின் இரண்டு பதிப்புகளின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தன:

1.கிப்ஸ் அதிகப்படியான முறை 1.2 - பண்புகளின் உறிஞ்சுதலின் போது ஏற்படும் மாற்றங்களின் வெப்ப இயக்கவியல் கண்டிப்பான விளக்கம் ஒட்டுமொத்த அமைப்பு முழுவதும்சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்பட்ட அடிப்படையில் அதிகப்படியான உறிஞ்சுதல் மதிப்புகள்(கீழே காண்க) அதை இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிக்காமல். இந்த முறை, வெளிப்படையாக, உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் பண்புகள் பற்றிய எந்த தகவலையும் பெற அனுமதிக்காது, எனவே, போதுமான தகவல் இல்லை, குறிப்பாக நடைமுறை சிக்கல்களை தீர்க்கும் போது, ​​இது தொடர்பாக உறிஞ்சும் திறன் பற்றிய தகவலை வழங்காது. மொத்த கட்டத்தின் கூறுகள், அதன் அமைப்பு, பண்புகள் மற்றும் பல.

2. மொத்த உள்ளடக்க முறை, 3-6 அமைப்பை இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது (கீழே காண்க) மற்றும் சமநிலை நிலைகள் ஒவ்வொன்றிலும் உள்ள கூறுகளின் முழுமையான செறிவுகளைப் பயன்படுத்தி அதன் பண்புகளை ஒரு பன்முக அமைப்பாக விவரிக்கிறது. வெப்ப இயக்கவியல், இந்த முறை குறைவான கண்டிப்பானது, ஏனெனில் அதை அடிப்படையாகக் கொண்டது மாதிரி தோராயம்,மொத்த மற்றும் உறிஞ்சுதல் கட்டங்களுக்கு இடையே உள்ள இடைமுகத்தை தீர்மானித்தல், ஆனால் இது வெளிப்படையாக மிகவும் தகவலறிந்ததாக உள்ளது, ஏனெனில் உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் சிறப்பியல்புகளைப் பெற ஒருவரை அனுமதிக்கிறது, இது நடைமுறைக் கண்ணோட்டத்தில் மிகவும் முக்கியமானது, கூடுதலாக, பல்வேறு மூலக்கூறு மாதிரிகளின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்பட்டவற்றுடன் அவற்றை ஒப்பிட்டுப் பார்க்கவும் அனுமதிக்கிறது. உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் மூலக்கூறுகளின் குறிப்பிட்ட ஏற்பாடு.

இது சம்பந்தமாக, உறிஞ்சுதல் பற்றிய தற்போதைய தகவல்களில் பெரும்பாலானவை மொத்த உள்ளடக்க முறையின் கட்டமைப்பிற்குள் வழங்கப்படுகின்றன, மேலும் அதிகப்படியான முறை முதன்மைத் தகவலைப் பெறுவதற்கும், மொத்தத்திற்கு மாறுவதற்கான மாதிரியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது ஒரு அளவுகோலாக (கீழே காண்க) பயன்படுத்தப்படுகிறது. உள்ளடக்க முறை. இந்த இரண்டு முறைகளையும் சுருக்கமாகப் பார்ப்போம்:

1.2. கிப்ஸ் அதிகப்படியான முறை.

"கிப்ஸ் அதிகப்படியான முறையின்" அடிப்படைகளின் சுருக்கமான சுருக்கத்தை இரண்டு மேற்கோள்களுடன் தொடங்குவோம், அவை முறையின் முக்கிய யோசனையை முழுமையாக கோடிட்டுக் காட்டுகின்றன மற்றும் உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகளின் நவீன கோட்பாட்டில் இந்த முறையின் முக்கியத்துவத்தை மதிப்பிடுவதற்கான இரண்டு அணுகுமுறைகளை பிரதிபலிக்கின்றன:

1. “கிப்ஸின் அணுகுமுறையின் தனித்தன்மை என்னவென்றால், உறிஞ்சுதலை எந்தவொரு முழுமையான மதிப்புகளாலும் வகைப்படுத்தும் முயற்சியை அவர் உடனடியாக கைவிட்டார், அதாவது, இடைநிலை அடுக்கை இயற்கையான எல்லைகளைக் கொண்ட ஒரு குறிப்பிட்ட இயற்பியல் பொருளாகக் கருதுவது, எனவே, அதில் குறிப்பிட்ட அளவு பொருள் உள்ளது. ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு, இது அளவிடப்பட்ட உறிஞ்சுதல் மதிப்புக்கு சமமாக இருக்கலாம். அத்தகைய பரிசீலனை உறிஞ்சுதல் அளவீட்டு கொள்கைகளுக்கு முரணாக இருக்கும்.கிப்ஸின் கூற்றுப்படி, உறிஞ்சுதலின் (ஜி) மதிப்பு மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாடுகள் அதிகப்படியான அளவு, எதைக் கணக்கிட, ஒரு அமைப்பிற்குப் பதிலாக, இரண்டைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்: நாம் ஆர்வமாக உள்ள உண்மையான அமைப்பு மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது ஒப்பீட்டு முறை -உறிஞ்சுதல் பண்புகள் அளவிடப்படும் பூஜ்ஜிய நிலை"2 மற்றும் மேலும்: "அதிக அளவுகளின் நன்மை என்னவென்றால், அவை நேரடியாக பரிசோதனையில் அளவிடப்படுகின்றன, எனவே எந்த மாதிரிகளுடனும் தொடர்புபடுத்தப்படவில்லை. அவர்களின் உதவியுடன், சோதனை அளவுகளை மட்டுமே உள்ளடக்கிய வெப்ப இயக்கவியல் கோட்பாட்டை உருவாக்க முடியும்”2;

2. "உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகளை விவரிப்பதற்கான முன்மொழியப்பட்ட வெப்ப இயக்கவியல் முறையின் சில அம்சங்கள், நமக்குத் தோன்றுவது போல், உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் நவீன நிலையுடன் கூர்மையான முரண்பாட்டில் உள்ளன. உறிஞ்சுதல் மதிப்பு கிப்ஸால் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிகப்படியான மதிப்பாக நிர்ணயிக்கப்படுகிறது, இது ஒரு உண்மையான உறிஞ்சுதல் அமைப்பில் உள்ள உறிஞ்சியின் அளவு மற்றும் உண்மையான அமைப்பின் அதே மேக்ரோஸ்கோபிக் நிலை அளவுருக்களால் (தொகுதி, அழுத்தம், வெப்பநிலை) வகைப்படுத்தப்படும் கற்பனையான அமைப்பில் உள்ள வேறுபாடாகும். , ஆனால் இதில் இணைந்திருக்கும் கட்டங்கள் சில கணித இடைமுகம் வரை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். அதிகப்படியான உறிஞ்சுதல் மதிப்பு நேரடியாக உறிஞ்சுதல் பரிசோதனையிலிருந்தும் எந்த சமன்பாட்டிலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

கிப்ஸின் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு இந்த மதிப்பை மட்டுமே பயன்படுத்த அனுமதிக்கப்படுகிறது. எங்கள் பார்வையில், அனைத்து சந்தர்ப்பங்களிலும் அதிகப்படியான உறிஞ்சுதலின் பயன்பாடு கிப்ஸ் முறையை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் உள்ள உறிஞ்சுதல் அறிவியலுடன் சரிசெய்ய முடியாத முரண்பாட்டில் வைத்தது. உண்மையில், உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தின் எந்தவொரு சமன்பாடும் (உதாரணமாக, லாங்முயர் சமன்பாடு) அல்லது உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் நிலையின் சமன்பாடு, மூலக்கூறு இயக்கவியல் கருத்துகளின் அடிப்படையில், அதிகப்படியான மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை அல்ல, ஆனால் உண்மையான மூலக்கூறுகளின் மொத்த எண்ணிக்கை. பன்முகத்தன்மையின் பகுதி. சோதனைரீதியாக நிர்ணயிக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதலின் வெப்பங்கள், அனைத்து மூலக்கூறுகளும் உறிஞ்சும் புலத்தில் நுழையும் போது, ​​மிகையாக இல்லாமல், என்டல்பியில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் தொடர்புடையது. இரு பரிமாண கட்ட மாற்றங்கள் அதிகப்படியானவை மட்டுமல்ல, அனைத்து உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளையும் உள்ளடக்கியது. இறுதியாக, உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகளை விவரிக்க புள்ளிவிவர வெப்ப இயக்கவியல் முறையைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​புள்ளியியல் இயற்பியலில் "அதிகப்படியான" மூலக்கூறுகள் எதுவும் இல்லை என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். எனவே, ஏறக்குறைய எந்த நவீன உறிஞ்சுதல் ஆய்விலும் அறிமுகப்படுத்த வேண்டியது அவசியம்

அட்ஸார்பேட்டின் அனைத்து மூலக்கூறுகளையும் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​கிப்ஸின் படி வெப்ப இயக்கவியல் சமன்பாடுகளில், இடைக்கால "கடுமை" என்ற பெயரில், அதிகப்படியான உறிஞ்சுதல் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும்"5

இந்த முறையின் சாராம்சம்ஒற்றை-கூறு வாயுவின் உறிஞ்சுதலின் உதாரணத்தை முதலில் கருத்தில் கொள்வோம்.

மூன்று (I, II, III) ஒரே மாதிரியான பாத்திரங்களில் (படம் 1) V 0 வாயு n 0 சம அளவு மோல்களுடன் அறிமுகப்படுத்துவோம். பாத்திரத்தின் சுவர்கள் கொடுக்கப்பட்ட வாயுவை உறிஞ்சாமல் இருக்கட்டும்- பின்னர் பாத்திரத்தில் அதன் அழுத்தம் P 0, மோலார் அடர்த்தி ρ 0 மற்றும் மோல்களின் எண்ணிக்கை n 0 = ρ 0 V 0. கப்பல் II இன் கீழ் சுவர் இருக்கட்டும் உறிஞ்சக்கூடிய மேற்பரப்பு. பின்னர் மேற்பரப்பில் வாயு அடர்த்தி அதிகரிக்கும், மேலும் கப்பலின் அளவு மேற்பரப்பில் இருந்து வெகு தொலைவில் அது ρ ஆக குறையும். ρ கீழ் உறிஞ்சி வரை நீண்டுள்ளது

மேற்பரப்பு (கப்பல் II இன் கீழ் சுவரில் அமைந்துள்ள வடிவியல் மேற்பரப்புடன் உறிஞ்சுதல் கட்டம் அடையாளம் காணப்படுகிறது).

கப்பலின் I உடன் ஒப்பிடும்போது கப்பலின் அளவு II இல் வாயு அளவு மாற்றம்:

மேற்பரப்பிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள அதே அளவுடன் ஒப்பிடும்போது மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ள அதிகப்படியான வாயுவைக் குறிக்கும்

கொடுக்கப்பட்ட வாயுவின் அதிகப்படியான உறிஞ்சுதல் மதிப்பு அல்லது சுருக்கமாக அதிகப்படியான உறிஞ்சுதல். வெளிப்படையாக, இந்த அளவு மட்டுமே மற்றும் உண்மையான உறிஞ்சுதல் பரிசோதனையில் அளவிட முடியும். இது பொதுவாக அட்ஸார்பென்ட்டின் எடையின் (அல்லது பரப்பளவு) அலகு என குறிப்பிடப்படுகிறது. உதாரணத்திற்கு:

உறிஞ்சும் மேற்பரப்பில் இருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் கட்ட எல்லையை வரைவதன் மூலம் (முறை கீழே விவாதிக்கப்படும்) பாத்திரம் III இல் கணினியை மொத்தமாக மற்றும் உறிஞ்சும் கட்டங்களாக பிரிக்கலாம். இந்த வழக்கில், உறிஞ்சுதல் கட்டத்தின் தொகுதியில் வாயு உறிஞ்சுதலின் முழுமையான மதிப்பை நாம் கணக்கிட முடியும் ( மொத்த தொகுதியின் சராசரி

உண்மையில், முழுமையான உறிஞ்சுதல் n சமமாக இருக்கும்.

திட-வாயு இடைமுகத்தில் உறிஞ்சுதல்

திடமான மேற்பரப்புகளின் சிறப்பியல்பு அம்சம் அவற்றின் போரோசிட்டி ஆகும். உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பின் தன்மை, அதன் துளைகளின் அளவு மற்றும் வடிவம் உறிஞ்சுதலை பாதிக்கிறது, அதன் அளவு மற்றும் தரமான பண்புகளை மாற்றுகிறது, அதாவது. உறிஞ்சுதல் பொறிமுறை.

வாயுக்கள் அல்லது திரவங்களின் உறிஞ்சுதலுக்கு உறிஞ்சிகளாக திடமான மேற்பரப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் திட-வாயு (S-G) மற்றும் திட-திரவ (S-L) இடைமுகங்களில் நிகழ்கின்றன.

ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பைப் போலல்லாமல், திடப்பொருட்களின் மேற்பரப்பு வடிவியல் ரீதியாகவும் ஆற்றல் ரீதியாகவும் ஒத்திசைவற்றது - திடமான உறிஞ்சிகள் துளைகளைக் கொண்டிருக்கலாம். அத்தகைய உறிஞ்சிகளின் முக்கிய குணாதிசயங்களில் ஒன்று போரோசிட்டி P ஆகும், இது மொத்த துளை அளவு V p இன் விகிதத்திற்கு சமம். . போரோசிட்டியைப் பொறுத்து, திட உறிஞ்சிகள் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன: நுண்துளை இல்லாததுமற்றும் நுண்துளை.

நுண்துளை அல்லாத உறிஞ்சிகளின் கட்ட இடைமுகம் ஒரு திடமான உடலின் விளிம்பிற்கு ஒத்திருக்கிறது. ஒரு நுண்துளை உறிஞ்சியில், துளைகள் இருப்பதால் இந்த மேற்பரப்பு மிகவும் பெரியது. நுண்துளை உறிஞ்சிகள் பெரும்பாலும் பொடிகள் வடிவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

திடப் பொருட்கள் அல்லது திரவங்களால் வாயுக்கள் அல்லது கரைந்த பொருட்களை உறிஞ்சும் செயல்முறைகள் வெவ்வேறு வழிமுறைகள் மூலம் நிகழலாம் மற்றும் பொதுவாக அவை அழைக்கப்படுகின்றன. sorption.

நான்கு முக்கிய உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் உள்ளன: உறிஞ்சுதல், உறிஞ்சுதல், தந்துகி ஒடுக்கம், வேதியியல்.

உறிஞ்சுதல்ஒரு திட அல்லது திரவத்தின் முழு அளவிலும் வாயு அல்லது நீராவியை உறிஞ்சுவதைக் குறிக்கிறது.

இந்த செயல்முறையானது சோர்பென்ட்டின் வெகுஜனத்தில் வாயு மூலக்கூறுகளின் ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு திடமான அல்லது திரவ கரைசலின் உருவாக்கத்துடன் முடிவடைகிறது. திட அல்லது திரவ கட்டத்தில் வாயு மூலக்கூறுகளின் விநியோகம் முக்கியமாக பரவல் மூலம் நிகழ்கிறது. திடப்பொருட்களில் பரவல் விகிதம் மிகக் குறைவாக இருப்பதால், அவற்றில் உறிஞ்சுதல் மிக மெதுவாக நிகழ்கிறது மற்றும் சமநிலையை நிலைநிறுத்துவதற்கு கணிசமான நேரம் எடுக்கும்.

உறிஞ்சுதல்குறைந்த மேற்பரப்பு பதற்றம் கொண்ட ஒரு பொருளின் திடமான அல்லது திரவ இடைமுகத்தில் தன்னிச்சையான செறிவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உறிஞ்சுதல் என்பது முற்றிலும் மேற்பரப்பு செயல்முறையாகும், இது வான் டெர் வால்ஸ் சக்திகள், ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மற்றும் மின்னியல் சக்திகளின் காரணமாக உறிஞ்சும் மேற்பரப்புடன் ஒரு அட்ஸார்பேட் (வாயு அல்லது கரைந்த பொருள்) மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளின் தொடர்பு கொண்டது. இந்த செயல்முறையின் வேகம் அதிகமாக உள்ளது, மற்றும் உறிஞ்சுதல் உடனடியாக நிகழ்கிறது.

தந்துகி ஒடுக்கம்ஒரு திட சோர்பென்ட்டின் துளைகளில் நீராவியை திரவமாக்கும் செயல்முறை ஆகும். முக்கியமான வெப்பநிலையில் மட்டுமே நீராவி ஒடுங்க முடியும். இதன் விளைவாக வரும் திரவம் நுண்குழாய்களின் சுவர்களை நன்கு ஈரமாக்கினால், அதாவது. sorbent மேற்பரப்பு, பின்னர் குழிவான menisci நுண்குழாய்களில் சுவர்களில் தோன்றும் திரவ உறிஞ்சுதல் அடுக்குகளை ஒன்றிணைப்பதன் விளைவாக நுண்குழாய்களில் உருவாகின்றன. தந்துகி ஒடுக்கம் உறிஞ்சுதல் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது, ஆனால் துளைகளில் உள்ள திரவத்தின் குழிவான மாதவிடாய் மேற்பரப்பில் நீராவி மூலக்கூறுகளை ஈர்க்கும் சக்திகளால் ஏற்படுகிறது. இது மிக விரைவாகச் சென்று சில நிமிடங்களில் முடிவடைகிறது.

இரசாயன உறிஞ்சுதல்- இது ஒரு உறிஞ்சுதல் செயல்முறையாகும், இது அடிப்படை வேலன்ஸ்களின் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது, எனவே இது இரசாயன உறிஞ்சுதல் என வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

கேள்வி 2. உடல் மற்றும் வேதியியல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் அவற்றின் அம்சங்கள்

திடப் பரப்பில் உள்ள உறிஞ்சுதலை, படிக லட்டியில் உள்ள சமநிலையற்ற பிணைப்புகள் காரணமாக எழும் கவர்ச்சிகரமான விசைப் புலங்கள் மூலம் விளக்கலாம்.

உறிஞ்சும் சக்திகள் வேலன்ஸ் தொடர்பு சக்திகள் (வேதியியல்) மற்றும் பலவீனமான வான் டெர் வால்ஸ் படைகள் (உடல்) ஆகியவற்றால் ஆனது. உறிஞ்சுதலின் வெவ்வேறு நிகழ்வுகளில் இரண்டின் பங்கு வேறுபட்டது. எனவே, பெரும்பாலான வாயுக்களின் உறிஞ்சுதலின் ஆரம்பத்திலேயே, அவற்றின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​இரசாயன உறிஞ்சுதல் கவனிக்கப்படுகிறது; அதிகரிக்கும் அழுத்தத்துடன் அது உடல் ரீதியானது, இது முக்கியமாக வாயுக்களின் உறிஞ்சுதலை தீர்மானிக்கிறது. உறிஞ்சுதல் உறிஞ்சும் தன்மையால் மட்டுமல்ல, உறிஞ்சும் தன்மையாலும் பாதிக்கப்படுகிறது. திட உறிஞ்சிகளில், எளிதில் திரவமாக்கும் வாயுக்கள் மிகவும் வலுவாக உறிஞ்சப்படுகின்றன, அதாவது. யாருடைய முக்கியமான வெப்பநிலை அதிகமாக உள்ளது.

இயற்பியல் உறிஞ்சுதல் என்பது மீளக்கூடிய வெப்ப வெப்ப செயல்முறையாகும்; வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​உறிஞ்சுதல் குறைகிறது மற்றும் உறிஞ்சுதல் அதிகரிக்கிறது. உடல் உறிஞ்சுதலின் வெப்பம் குறைவாகவும் பொதுவாக 8-20 kJ/mol ஆகவும் இருக்கும். உடல் உறிஞ்சுதல் ஒரு குறிப்பிட்ட தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட தன்மையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. வேதியியல், மாறாக, குறிப்பிட்டது. இது உறிஞ்சியின் தன்மை மற்றும் உறிஞ்சும் தன்மை ஆகிய இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது. உறிஞ்சும்-அட்சார்பேட் பிணைப்பின் ஆற்றல் மிகவும் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் இரசாயன கலவைகள் (80-800 kJ/mol) உருவாகும் வெப்பத்திற்கு தோராயமாக சமமாக உள்ளது. அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், வேதியியல் இயக்கவியல் மற்றும் பன்முக எதிர்வினைகளின் சமநிலையின் விதிகளுக்குக் கீழ்ப்படிந்து, வேதியியல் உறிஞ்சுதல் அதிகரிக்கிறது. வேதியியல் உறிஞ்சுதல் பெரும்பாலும் மீளமுடியாதது மற்றும் உறிஞ்சும் மற்றும் உறிஞ்சும் இடையே வலுவான மேற்பரப்பு சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது.

உடல் மற்றும் வேதியியல் உறிஞ்சுதலின் நிகழ்வுகள் தீவிர நிகழ்வுகளில் மட்டுமே தெளிவாக வேறுபடுகின்றன என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். பொதுவாக, உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் பெரும்பகுதி ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமாக (உடல் உறிஞ்சுதல்) பிணைக்கப்படும் போது இடைநிலை விருப்பங்கள் செயல்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டு, நீடித்த வெப்பம் மற்றும் வெற்றிடத்தால் (வேதியியல் உறிஞ்சுதல்) அகற்றப்படும். எடுத்துக்காட்டாக, உலோகங்களில் ஆக்ஸிஜன் அல்லது நிக்கலில் உள்ள ஹைட்ரஜன் உடல் உறிஞ்சுதலின் விதிகளின்படி குறைந்த வெப்பநிலையில் உறிஞ்சப்படுகிறது, ஆனால் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​உறிஞ்சுதல் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க செயல்படுத்தும் ஆற்றலுடன் ஏற்படத் தொடங்குகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வரம்பில், இரசாயன உறிஞ்சுதலின் அதிகரிப்பு, இயற்பியல் உறிஞ்சுதலின் குறைவை ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்க்கிறது.

கேள்வி 3. உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்

கோட்பாடுகள் உள்ளன: மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் (லாங்முயரின் மோனோமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு), பாலிமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு (பாலிமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு) மற்றும் புரூனவர், எம்மெட் மற்றும் டெல்லர் (BET) ஆகியவற்றின் பொதுவான கோட்பாடு.

கேள்வி 4.மூலக்கூறு மற்றும் பாலிமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கருத்து. லாங்முயர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாடு மற்றும் அதன் இயற்பியல் பொருள்.

1915 இல் I. லாங்முயர் மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தார். Langmuir உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாடு பரந்த அளவிலான செறிவுகள் மற்றும் இடைமுகங்களுக்கு செல்லுபடியாகும், மொபைல் (l-g, l-g) மற்றும் திடமான (s-g, s-g).

திட உறிஞ்சிகளுக்கான லாங்முயர் சமவெப்ப சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றல் பல ஆரம்ப வளாகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

1) உறிஞ்சும் சக்திகள் அடிப்படை வேலன்ஸ்களின் சக்திகளைப் போலவே இருக்கும் மற்றும் குறுகிய தூரத்தில் செயல்படுகின்றன;

2) முழு மேற்பரப்பிலும் உறிஞ்சுதல் செயல்பாடு இல்லை, ஆனால் சில செயலில் உள்ள மையங்கள் மட்டுமே முக்கியமாக மேற்பரப்பின் குவிந்த பகுதிகளில் அமைந்துள்ளன: புரோட்ரஷன்கள், விளிம்புகள், மூலைகள்;

3) உறிஞ்சப்பட்ட வாயுவின் மூலக்கூறுகள் உறிஞ்சுதல் மையங்களில் சரி செய்யப்படுகின்றன, உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் நகர வேண்டாம் மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளாது.

4) ஒவ்வொரு செயலில் உள்ள மையமும் ஒரு குறுகிய அளவிலான செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் நிறைவுற்றதாக இருக்கும். எனவே, செயலில் உள்ள மையம் ஒரே ஒரு அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுடன் மட்டுமே தொடர்பு கொள்ள முடியும். இதன் விளைவாக, உறிஞ்சும் பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒரே ஒரு (மோனோமாலிகுலர்) அடுக்கு மட்டுமே உருவாக்க முடியும்.

5) உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகள் கொடுக்கப்பட்ட செயலில் உள்ள தளத்தால் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு மட்டுமே தக்கவைக்கப்படுகின்றன. சிறிது நேரம் கழித்து, மூலக்கூறுகள் செயலில் உள்ள மையத்திலிருந்து பிரிந்து வாயு கட்டத்தில் நுழைகின்றன.

தீர்வுகளிலிருந்து உறிஞ்சுதலுக்கான லாங்முயர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப சமன்பாடு வடிவம் கொண்டது:

(1)

வாயு உறிஞ்சுதலுக்கு:

(2)

இதில் K என்பது உறிஞ்சுதல் சமநிலை மாறிலி. கொடுக்கப்பட்ட அட்ஸார்பண்டுடன் கொடுக்கப்பட்ட உறிஞ்சப்பட்ட பொருளின் தொடர்பு, அது அதிகமாகும். உறிஞ்சும் மற்றும் உறிஞ்சும் தன்மைக்கு கூடுதலாக, K இன் மதிப்பு வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகிறது. அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், உறிஞ்சும் செயல்முறை தீவிரமடைகிறது, ஏனெனில் அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது மற்றும் நிலையான K குறைகிறது.

மற்றும் PR என்பது கட்டுப்படுத்தும் உறிஞ்சுதல் ஆகும். A PR இன் மதிப்பு ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சும் மையங்களின் எண்ணிக்கை அல்லது உறிஞ்சியின் நிறை மற்றும் அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகளின் அளவைப் பொறுத்தது. பெரிய அட்ஸார்பேட் மூலக்கூறுகள், உறிஞ்சுதல் அடுக்கில் உள்ள ஒரு மூலக்கூறுக்கு பெரிய பரப்பளவு மற்றும் சிறிய APR மதிப்பு.

லாங்முயர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்பத்தின் வரைகலைப் பிரதிநிதித்துவம் படம். 1. வளைவு மூன்று பிரிவுகளின் முன்னிலையில் வகைப்படுத்தப்படுகிறது: ஒரு ஆரம்ப நேரியல் பிரிவு, ஒரு பரவளையப் பிரிவின் வடிவத்தில் ஒரு நடுத்தர பகுதி மற்றும் ஒரு இறுதி நேரியல் பிரிவு abscissa அச்சுக்கு இணையாக இயங்கும்.

படம் 1 லாங்முயர் உறிஞ்சுதல் சமவெப்பம்

லாங்முயர் சமன்பாட்டின் பகுப்பாய்வு, அட்ஸார்பேட்டின் செறிவைப் பொறுத்து, அது வெவ்வேறு வடிவங்களை எடுக்கலாம் என்பதைக் காட்டுகிறது.

குறைந்த செறிவுகளில், கே<<1, этой величиной в знаменателе можно пренебречь и уравнение принимает вид:

இந்த வெளிப்பாட்டின் படி, உறிஞ்சுதல் அதிகரிக்கும் செறிவுடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது. உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப வரைபடத்தில், இந்த நிலை வளைவின் (I) ஆரம்ப பகுதிக்கு ஒத்திருக்கிறது.

அதிக செறிவுகள் உள்ள பகுதியில் K>>1 மற்றும் சமன்பாட்டின் (2) வகுப்பில் ஒற்றுமை புறக்கணிக்கப்படலாம்.

இதன் விளைவாக வரும் சமத்துவமானது அட்ஸார்பேட்டுடன் மேற்பரப்பின் செறிவூட்டலைக் குறிக்கிறது. உறிஞ்சுதல் சமவெப்ப வரைபடத்தில், இந்த நிலை கிடைமட்ட நேரியல் பிரிவு III க்கு ஒத்திருக்கிறது, இதில் உறிஞ்சுதல் மதிப்பு இனி செறிவு சார்ந்து இருக்காது. வளைவின் நடுப்பகுதியை விவரிக்க Freundlich சமன்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

லாங்முயர் சமன்பாட்டில் K மற்றும் A PR இன் மதிப்புகள் வரைபடமாக தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. இதைச் செய்ய, சமன்பாட்டின் நேரியல் வடிவத்தை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். இதைச் செய்ய, யூனிட்டை சமன்பாட்டின் இரு பக்கங்களாகப் பிரிக்கவும் (). y=a+bx போன்ற சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

(5)

வரைபடம் ஒரு நேர் கோடு (படம் 2):

படம் 2 லாங்முயர் உறிஞ்சுதல் சமன்பாடு மாறிலிகளின் கிராஃபிக் நிர்ணயம்: OA=α=1/A pr; ОD "= 1/С 1/2=கே

ஒரு நேர்கோட்டை விரிவுபடுத்தும் போது துண்டிக்கப்பட்ட OA=a ஆர்டினேட் அச்சு பிரிவு, தலைகீழ் மதிப்பு A PR க்கு சமம்.