ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы адсорбции — десорбции из "Разделение суспензий в промышленности органического синтеза" Влияние физико-химических свойств суспензий и осадков в той или иной степени проявляется на всех стадиях процесса фильтрования суспензий органических продуктов. Ранее упоминалось о влиянии этих свойств на процессы промывки, обезвоживания и удаления осадка с перегородки. Эти особые свойства объясняются главным образом развитой поверхностью таких систем на единицу объема твердой фазы. Основная особенность полуколлоидных систем — повышенная способность к взаимодействию как между твердыми частицами, так и между твердыми частицами и веществами, растворенными в жидкости. Первый вид взаимодействия состоит в агрегации или дезагрегации частиц, зависящих от соотношения межмоле-кулярных сил и заряда частиц, второй — в адсорбции или десорбции на поверхности твердой фазы различных молекул и ионов. [c.76] Зависимость количества адсорбированного вещества от равновесного давления Р (для адсорбции газа) или- от концентрации С (для адсорбции жидкости при постоянной температуре) выражается кривыми Г (Р) или Г = / (С), называемыми изотермами адсорбции и представленными на рнс.. 5. [c.76] Изотермы имеют два прямолинейных участка и один криволинейный. Прямолинейный наклонный участок показывает, что при малых давлениях (для газа) или концентрациях (для жидкости) колг.чество адсорбированного вещества пряно пропорционально давлению нли ко.чцентрации (движущим силам процесса адсорбции). Этот участок отвечает такому состоянию адсорбента, когда большая часть его поверхности еще не заполнена молекулами адсорбтива. [c.76] Криволинейный участок отвечает промежуточным степеням заполнения поверхности. Процесс адсорбции (десорбции) зависит также от температуры. Чем выше температура, тем больше равновесие сдвигается в сторону десорбции. На рис. 35 видно, что изотерма адсорбции при более высокой температуре Т, лежит ниже, чем при более низкой Т1. [c.77] Существует несколько теорий, из которых наиболее распространена теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Ленгмюр исходил из того, что, во-первых, адсорбция вызывается валентными силами или силами отстаточной химической валентности, во-вторых, адсорбция молекул адсорбтива происходит на активных центрах, всегда существующих на поверхности адсорбента. Такими центрами могут являться возвышения, углы или неровности на поверхности адсорбента (ребра и углы кристаллов, например). Ленгмюр считал, что вследствие малого радиуса действия адсорбционных сил, имеющих природу, близкую к химической, на поверхности адсорбента может образоваться только мономолекулярный слой ад-сгрбтива. [c.77] Это состояние соответствует наклонному участку на кривой изотермы адсорбции (см. рис. 35). При больнюй концентрации адсорбтива, наоборот, можно пренебречь единицей по сравнению с /САС, и тогда Г — Кч, т. е. количество адсорбированного вещества перестает зависеть от концентрации его в растворе (или от давления в газе). [c.77] Из сравнения кривых десорбции с кривыми промывки осадка (см. рис. 18) можно заключить, что почти горизонтальный участок кривых десорбции на рис. 35 и 36 соответствует третьему периоду промывки осадка, когда процесс идет уже с очень малой эффективностью. Путем совместного рассмотрения уравнений (1У-8) и (1У-9) можно теоретически обосновать эффективность промывки с перемешиванием в том случае, когда она определяется скоростью десорбции. [c.78] Действительно, чем больше разность концентраций вымываемого вещества между поверхностным слоем жидкости, окружающим частицы, и всей окружающей жидкостью (ЛС),тем эффективнее идет десорбция (вымывание) вещества с яоверхности частиц. Максимальное значение ДС получается лишь при обеспечении быстрейшего контакта поверхности частиц с чистой промывной жидкостью (ДСтах)- Достичь этого можно, по-видимому, лишь при разрушении структуры осадка, т. е. при перемешивании осадка с промывной жидкостью, так как в противном случае скорость отвода загрязненной жидкости из капилляров слоя и замены ее чистой будет определяться размерами капилляров и перепадом давления, т. е. скоростью течения жидкости через слой, которая обычно бывает очень незначительна. [c.78] Из рассмотрения изотерм адсорбции (десорбции) при различных температурах можно прийти к выводу, что промывку осадка целесообразно вести при повышенных температурах не только из-за снижения вязкости промывной жидкости, но и в связи со смещением равновесия процесса в соответствии с уравнением (1У-8) в сторону про-Рис. 36. Графическая Цесса десорбции. [c.78] Вернуться к основной статье