ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура адсорбционных слоев при адсорбции низкомолекулярных органических веществ из водных растворов на углеродных поверхностях из "Адсорбция органических веществ из воды " Экспериментальные данные, полученные различными исследователями, указывают на вероятность того, что та часть адсорбционной фазы, в которой соотношение компонентов (растворённого вещества и растворителя) Отличается от соотношения в растворе, ограничена мономолекулярным слоем, если адсорбированные молекулы не образуют в концентрированных растворах прочных многомолекулярных ассоциатов. В дальнейшем, говоря о толщине адсорбционного слоя, мы всегда будем иметь в виду лишь эту часть слоя раствора на границе раздела фаз, так как в нем локализована избирательная адсорбция растворенного вещества. В гл. I было показано, что уже на расстоянии двух-трех молекулярных слоев от поверхности адсорбента интенсивность дисперсионного взаимодействия ослабевает настолько, что тепловое движение устраняет различия в соотношении компонентов вблизи от поверхности и вдали от нее в объеме жидкости. Де-Бур [93] обосновывал представление о мономолекулярной структуре адсорбции органических веществ из водных растворов путем сопоставления энергий водородной связи между органическими молекулами и между этими молекулами и водой. Энергия водородной связи органических молекул с молекулами воды в растворе обычно больше энергии водородной связи между органическими молекулами, чТо создает предпочтительное условие для того, чтобы со слоем органически)( молекул граничил слой молекул воды, а не органического компонента раствора. [c.113] Сравнение плоЩади ван-дер-ваальсовской проекции органиче-ской молекулы на плоскость о) с площадью адсорбента, приходящейся на одну адсорбированную молекулу органического вещества при достижении максимальной удельной адсорбции а , т. е. с величиной о)эф= (5а/а ),/ /д при С, = С позволяет получить некоторое представление о мономолекулярной или поли-молекулярной структуре той части слоя адсорбированного раствора, в которой локализуется избыточная (избирательная) адсорбция растворенного вещества. [c.114] Если отношение Юм/созф , то это скорее всего указывает на полимолекулярную структуру адсорбционного слоя или, по крайней мере, на существование объемной (многослойной) ассоциации адсорбированных из раствора молекул при Отношение о м/шэф 1 при С/С, является аргументом в пользу представления о сохранении мономолекулярной структуры адсорбционного слоя вплоть до т. е. при С1 С . [c.114] При построении кривых, изображающих зависимость среднестатистической толщины слоя молекул производных бензола, адсорбированных из водного раствора на непористом техническом углероде и и на мезопористых активных углях, / = а,Ум,//5а от относительной концентрации раствора С,/Сл, оказалось, чтр при приближается к предельной величине . 0,37 нм, т. е. к толщине бензольного кольца молекулы, ориентированной параллельно углеродной поверхности. Так, в случае адсорбции из водных растворов бензола при С//Сл = 0,65 1. =0,328 нм, а при i/ s l =0,365 нм. При адсорбциитг-толуидина и /г-хлорани-лина значения оказались равными соответственно 0,382 и 0,36 нм, при адсорбции л-нитрофенола =0,39-Ь 0,397 нм, при адсорбции нитробензола при С,/С., = 0, 7, = 0,297—0,309 нм. [c.114] Установлено [102], что при адсорбции органических веществ из водных растворов толщина адсорбционного слоя органических молекул колеблется в пределах от 0,98 до 1,13 ван-дер-ваальсовского диаметра молекулы. Результаты приведенных разными исследователями [74, с. 96—104 104] адсорбционных измерений показывают, что мономолекулярный слой избирательно адсорбирующихся из раствора компонентов образован молекулами, ориентированными своей длинной осью или плоскостью ароматических колец параллельно углеродной поверхности при адсорбции не только из воды, но и из неполярных растворителей — гептана, циклогексана. При этом ориентирующее влияние поверхности углеродного адсорбента более сильно, чем эффект сольватации молекул растворенного вещества. [c.114] Исследования инфракрасных спектров стеариновой кислоты, адсорбированной на оксиде алюминия и оксиде цинка, показали, что степень и характер ориентации углеводородных радикалов молекул кислоты на границе раздела фаз существенно зависят от химической природы поверхности. Так, на оксиде алюминия цепи стеарата размещены беспорядочно, а на оксиде цинка при адсорбции из тетрахлорметана по-видимому наклонены к поверхности под углом 60° [106]. Спектральные исследования адсорбции олеиновой и линолевой кислот из тетрахлорметана на поверхности оксидов кремния и алюминия позволили заключить, что углеводородные радикалы этих кислот в адсорбционном слое ориентированы параллельно поверхности [107, 108]. [c.115] Вернуться к основной статье