Термодинамика молекулярной адсорбции из раствора

Молекулярная адсорбция – адсорбция из растворов неэлектролитов или слабых электролитов. В этих случаях растворенные вещества адсорбируются на поверхности твердого тела в виде молекул.

Особенностью такой адсорбции состоит в том, что наряду с растворенным веществом адсорбируются молекулы растворителя. Активные центры на поверхности твердого тела в той или иной степени заняты молекулами растворителя. Для адсорбции растворенного вещества его молекулы должны вытеснить с поверхности молекулы растворителя.

Факторы, влияющие на молекулярную адсорбцию:

· равновесная концентрация растворенного вещества;

· природа растворителя;

· природа адсорбента;

· природа растворенного вещества;

· температура, время адсорбции.

При изучении адсорбции пользуются различными кривыми. Экспериментально получают зависимость σ от С₂. По этим кривым можно построить кривую Г₂ от С_2. Кривые Г₂–С₂ называются изотермами адсорбции (см. рис.1).

Адсорбция с ростом С₂ возрастает, приближаясь к пределу. Предельные значения Г_∞ называется предельной адсорбцией. Существование этого предельного значения объясняется тем, что тонкий слой при высоких концентрациях ПАВ в растворе насыщается молекулами ПАВ и, когда этот слой полностью насыщен, мы получаем мономолекулярный слой ПАВ на поверхности.

Строение ПАВ можно представить следующим образом:

Они состоят из полярной головки и гидрофобного хвоста, т.е. обладают дифильностью.

«Головкой» она ориентируется к полярной фазе, а хвостом – к неполярной. На границе водный раствор– воздух «головка» будет погружена в раствор , а «хвостом» – к воздуху.