Адсорбция из растворов

Изотермы адсорбции из растворов в зависимости от концентрации по своему характеру аналогичны газовым, т.е. к ним применимо уравнение Фрейндлиха. Однако этот процесс более сложный, т.к. наряду с адсорбцией растворенного вещества может адсорбироваться и растворитель. Подобного рода адсорбция приводит к некоторым своеобразным явлениям. К ним относится обменная адсорбция, т.е. адсорбция одного из ионов из адсорбционного слоя. Например, пермутиты и цеолиты способны поглощать при пропускании через них воды ионы Ca2+ и заменять их ионами Na+, тем самым уменьшая жесткость воды.

Согласно первому правилу избирательной адсорбции, на твердой поверхности преимущественно будут адсорбироваться ионы, которые входят в состав адсорбента. Второе правило гласит, что поливалентные ионы адсорбируются лучше однозарядных, почти независимо от состава адсорбента.

Относительное перемещение фаз в жидких коллоидных системах вызывает ряд электрокинетических явлений, к которым относятся электроосмос, электрофорез, потенциал течения и потенциал оседа­ния.

Электроосмос – это процесс переноса жидкости относительно твердого тела под действием внешнего электрического поля.

Электрофорезом называют перемещение частиц твердой фазы в жидкости под действием электрического тока (Рейс 1809 г)

Потенциал течения или эффект Квинке 1859 г (явление, обратное электроосмосу) представляет собой разность потенциалов между концами одиночного капилляра при протекании через него жидкой фазы под действием внешнего давления.

Потен­циал оседания или эффект Дорна 1878 г — возникновение разности потенциалов при относитель­ном перемещении частиц твердой фазы относительно жидкости под действием силы тяжести.

Причиной всех этих явлений является возникновение ДЭС на границе раздела фаз. Экспериментально было установлено, что при движении твердой и жидкой фаз относительно друг друга скольжение жидкости происхо­дит не у твердой поверхности, а в самой жидкости по границе между адсорбционным и диффузным слоями по так называемой поверхности скольжения.

При этом на этой границе создает­ся разность потенциалов, называемая электрокинетическим или дзета-потенциалом (x-потенциал), определяемым как разность по­тенциалов между адсорбционным слоем, неподвижно связанным с поверхностью твердой фазы, и всей остальной (подвижной) массой жидкости. Величина x-потенциала обусловлена толщиной диффузного слоя противоионов. Чем больше значение ξ, тем более устойчива коллоидная системы. При введении в коллоидный раствор электролитов диффузионный слой будет сжиматься и все большее число противоионов будет попадать в адсорбционный слой, умень­шая x-потенциал и постепенно приближая его значение к нулю (изо-электрическое состояние коллоида). В этом состоянии электрокинетические явления отсутствуют.