ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения неоднородности поверхности из "Введение в теорию гетерогенного катализа" Можно установить определенное соответствие между типом неоднородности и типом силовых взаимодействий. Существенное значение при этом имеет область заполнений поверхности. Любые взаимодействия в слое усиливаются с ростом заполнения и падают с его уменьшением. Наоборот, неоднородность особенно сильно проявляется при малых заполнениях. Поэтому, создав условия, при которых заполнение поверхности достаточно мало, в зависимости от сохранения или исчезновения закономерностей можно отдать предпочтение или модели однородной поверхности, или модели широко неоднородной поверхности. Однако работа с весьма малыми заполнениями трудно осуществляется экспериментально в связи с небольшими тепловыми эффектами. [c.53] При проведении каталитической реакции в адсорбированном слое дифференциальный изотопный метод дает возможность проследить, за распределением каталитических функций между разными участками поверхности. Если на поверхность активированного угля при —182° С ввести сначала порцию дейтерия, а затем водорода, то при вакуумировании преимущественно удаляется водород. Это можно было объяснить и тем, что дейтерий имеет большую молекулярную массу. При введении газов в обратном порядке, т. е. сначала водород, а затем дейтерий, в первую очередь откачивается дейтерий теперь вывод однозначен поверхность неоднородна и первые порции адсорбируются с большим выделением тепла. Эти опыты дали прямые доказательства неоднородности поверхности. Дифференциальный изотопный метод позволил обнаружить устойчивую биографическую неоднородность поверхности как при молекулярной адсорбции, так и при хемосорбции для таких систем, как металлы (N1, Ре), окислы с ионной решеткой (2пО, N10) и активированный уголь. [c.55] Применение дифференциального изотопного метода для реакции в адсорбированном слое дает не только подтверждение неоднородности поверхности, но и ценные сведения а свойствах различных участков поверхности катализатора. Однако дифференциальному изотопному методу свойствен и ряд недостатков. Это только качественный метод, не дающий типа функции распределения по АЯ. При снятии разных порций при различных заполнениях поверхности возможно наложение эффектов, связанных с отталкиванием. [c.56] Кинетический изотопный метод свободен от этих недостатков. В этом методе на поверхности вначале адсорбируют большую порцию вещества определенного изотопного состава и затем изучают обмен молекулами между адсорбционным слоем и газом или раствором, имеющим иной изотопный состав. Наряду с этим можно изучать скорость десорбции изотопов. Поскольку при обмене удельное заполнение практически постоянно, при сколь угодно сильном отталкивании на однородной поверхности процесс изотопного обмена должен идти по первому порядку, так как все молекулы энергетически равноценны и скорость обмена будет пропорциональна концентрации изотопа в адсорбированном слое. [c.56] На неоднородной поверхности скорость изотопного обмена должна подчиняться одному из порядков, соответствующих типу функции распределения по энергиям активации. [c.56] В системе С2Н5ОН — 2пО первоначально адсорбированный меченый спирт десорбируется лишь после введения на поверхность дополнительных его количеств. Это доказывает наличие эффекта взаимного влияния. При наличии слабой адсорбционной связи эффект взаимного влияния может проявляться резче, перекрывая эффект неоднородности, при прочной адсорбционной связи может быть обратное соотношение. [c.56] Применение изотопных методов позволило установить широкую распространенность неоднородных поверхностей. [c.56] Вернуться к основной статье