Snížení energie systému

Prezentace na téma: "Snížení energie systému"— Transkript prezentace:

1 Snížení energie systému
adsorpcí na fázovém rozhraní

2 Adsorpce - Základní pojmy pozitivní adsorpce negativní adsorpce
koncentrační změna, která vede ke snížení energie fázového rozhraní (na všech typech rozhraní) Základní pojmy pozitivní adsorpce – rozhraní je obohacováno o jednu nebo více složek, které tvoří uvažovaný systém negativní adsorpce – koncentrace některé ze složek systému v rozhraní je nižší než v objemových fázích (U adsorpce mezi dvěma kapalnými fázemi není tato nesymetrická nomenklatura vhodná)

3 adsorpce absorpce adsorpce absorpce sorpce &
některá složka jedné fáze proniká do druhé fáze, může se měnit struktura adsorbentu i struktura a chemické složení adsorptivu adsorpce & sorpce (sorbent, sorbát a sorptiv) absorpce

4 b a Tloušťka fázového rozhraní ???? fázové rozhraní s objemová fáze
Obsah složky adsorbované ve fázovém rozhraní, n2s ?????? a objemová fáze

5 Rozhraní roztok-pára

6 Gibbsova adsorpční izoterma
Povrchový přebytek adsorbované složky (relativní adsorpce) = rozdíl látkových množství této složky v rozhraní a v objemových fázích, vztažených na stejné látkové množství rozpouštědla (složky 1) a na jednotkovou plochu fázového rozhraní Gibbsova adsorpční izoterma

7 Z Gibbsovy adsorpční izotermy:
koncentrace v povrchové vrstvě je vyšší než v objemové fázi u té složky, která snižuje povrchovou energii – je adsorbována pozitivně a naopak adsorpce složky je negativní, jestliže zvyšuje povrchovou energii adsorbované množství stoupá s koncentrací složky v objemové fázi a klesá se stoupající teplotou. u systémů, kde je dobře měřitelná veličina  - povrchová nebo mezifázová energie - a její závislost na složení, tedy u mobilních rozhraní, slouží Gibbsova rovnice k výpočtu  - množství adsorbované složky na jednotce plochy rozhraní, které přímo měřitelné není (nebo jen obtížně). Gibbsova adsorpční izoterma umožňuje rovněž vypočítat tzv. povrchový tlak , který je mírou snížení mezifázové energie v důsledku adsorpce na fázovém rozhraní.

8 Povrchové napětí roztoků

9 Szyszkowského rovnice
velké koncentrace b c2  1 střední koncentrace zředěné roztoky bc2  1

10 Homologická řada mastných kyselin
o –  = a ln (1 + b  c2) a = 1, –2 N m–1 kyselina b (mol–1 dm3) C1 mravenčí C2 octová C3 propionová C4 máselná C5 valerová 0,73 2,84 8,93 19,6    68,5    C6 kapronová C7 enanthová C8 kaprylová C9 pelargonová 233 555 2220 7140

11 Máte hlad??