Студопедия — Фундаментальне рівняння адсорбції Гіббса
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Фундаментальне рівняння адсорбції Гіббса






 

Перерозподіл компонентів розчину між об’ємом і поверхневим шаром викликає зміну хімічних потенціалів компонентів внаслідок чого відбувається перехід поверхневої енергії в хімічну. Для опису цього процесу в рівноважних умовах використаємо об’єднане рівняння першого і другого закону термодинаміки для поверхневого шару з врахуванням поверхневої та хімічної енергії.

dU = TdS + Smidni – pdV + sdS (4.11)

ni - надлишок і -того компонента в поверхневому шарі.

Для поверхневого шару pdV=0, тому:

dU = TdS + Smidni + sdS (4.12)

Оскільки внутрішня енергія поверхні пропорційна екстенсивним величинам, то перейдемо від змін функцій до самих функцій:

U = TS + Smini + sS (4.13)

Повний диференціал поверхневої енергії дорівнює:

dU = TdS +SdT + Smidni + Snidmi + sdS +Sds (4.14)

Якщо від рівняння (4.14) відняти рівняння (4.11) отримуємо:

SdT + SnidmI + Sds =0 (4.15)

Якщо температура залишається незмінною (Т=const), то:

Sds + SnidmI =0 (4.16)

-Sds = SnidmI (4.17)

Розділимо це рівняння на площу міжфазної поверхні S

-ds = S(ni /S)dmI (4.18)

Позначимо надлишок речовини в поверхневому шарі (адсорбція за Гіббсом), як Гі = ni/S, тоді:

-ds = S Гі dmI (4.19)

Якщо хімічні потенціали всіх j компонентів системи, крім і – того залишаються незмінними, тоді для і – того компонента:

(4.20)

Зміна хімічного потенціалу компонента системи дорівнює:

(4.21)

(4.22)

Для розведених розчинів можна вважати, що gi≈1, aii∙gi; тому ai≈сi

Замінивши активність у рівнянні (4.22) на концентрацію при сталих значеннях об’єму, температури і хімічних потенціалів всіх j компонентів одержуємо рівняння адсорбції Гіббса.

(4.23)

 

На основі експериментально визначеної залежності поверхневого натягу від концентрації, за допомогою рівняння адсорбції Гіббса, можна побудувати ізотерму адсорбції.

Рис. 17. Побудова ізотерми адсорбції Гіббса.

 

Тангенс кута нахилу дотичної в точці чисельно дорівнює значенню першої похідної. Тому будують дотичні до кривої залежності поверхневого натягу від концентрації і визначають тангенси їх кута нахилу за якими розраховують значення адсорбції Г при даній концентрації.

; ;

; ;

 

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 482. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия