nekrasovI (1114433), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Например, при адсорбции КНз на Си она равна 7 ккал/моль, на К — 11 икал!лголь и на Ее — 17 ккпл)моль. 5) В некоторых случаях смешение адсорбинонного равновесия имеет место в ре. зульлатс происходящих на поверхности вторичных процессов. Одним нз них может быть р а с т во реп не адсорбированного вещества в поглотителе, т. е переход его с поверхности вн> трь последнего (а б с о р б ц и я). При этоы поверхность освобождает. ся и может азсорбировать новые порции поглощаемого вещества.
Именно так, по-видимому, протекает поглощение водорода металлическим паллалкем. Рассматриваемые в совокупности процессы адсорбции и абсорбции носят общее название сорбции. Другим фактором, смещающим алсорбцноиное равновесие, являются х и и и ч е. с к и е рва к и и н на поверхности. Последние могут протекать как между различными одковременно адсорбнрованнымн веществами, твк и между адсорбнрованным пензе. ством н самим погютнтелем Процессы первого типа относятся к каталитнческим и подробнее рассмотрены а следующем разделе.
Реакции второго типа часто ведут к и з б н р в тел ь и о й адсорбции поверхностью того вещества, которое химически реагк. руст г алсорбентом (х е м о с о р б ц и я), и к изменению при этом самого характера поверхности. >(ценно подобнымн реакциями об>словлеио, в частности, сильное поглощение щелочей сил нкагелем. Наконец, смещение алсорбционного равновесия может произойтн в результате введения (ели образования в процессе реакция на поверхности) какого-либо вещества, лучше адсорбируюшегося, чем первоначальное.
В этом случае булет иметь место в ыт е с н е н и е вновь введенным веществом адсорбироваиного ранее, т. е. смещение уже установившегося рапновесня. Если, например, адсорбнровавший НС) уголь обработать раствором Нь(Оз. то большая часть 1!С1 заменится на его поверхности азотной кисло. той и перейдет обратно в раствор.
й) Наиболее просты закономерности, наблюдающиеся прн адсорбцни г а з о в. Как правила, газ адсорбнр>ется тем лучше, чем выше его критическая температура. Так как температура кипения приблизительно пропорциональна критической (составляя около а)з ее, если считать по абсолютной шкале), ту же закономерность можно выразить и иначе: вещество обычно поглощается из газовой фазы тем лучше, чем выше его точка кипении. Этны объясняется, почему при прохождении сквозь противогаз воздуха, содержащего хлор, задерживается именно хлор, а не кислород нлн азот. Этим же обусловлена поглощение поверхностью твердых тел нз воздуха главным образом водя.
ных паров, а не каких. либо лругих газов. На практическом использовании подобных различий основаны некоторые важные методы разделения газовых смесей, в частности получение нз воздуха криптоиа и ксеноиа путем их алсорбцин при низких температу. б 8. Адсопбция рах к последующего обратного выделения с поверхяостя адсорбекта (хе со р б ц к н! прк нагревании. 7) Поглощение паров некоторых веществ в тонких порах (капял.тярах) адсорбента может пркволнть к сжижению (конденсации) адсорбента. Такая к а и к лл я р.
на я ко к дев с а ц н я обусловлена действием силового поля адсорбента, которое про. является тем сильнее, чем меньше радиус капилляра. В результате этого действия лавлекке пара адсорбгсрованкого вещества поцкжается, что в ведет к его конденсации. В соответствии с поккжеяяем давлеяня пара каблктлается повышепкс точки кнпеякя жидкости, заключенноп в тонких порах.
Интересно, ~то радиус пор играет прк этом гораздо бблыную роль, чем природа алсорбснта. Так, ка четырех совершенно разлкчкых адсорбектах (в том чвсле угхс и сяхпкагслс) была экспериментально устакоачека следующая, приблизительно одинаковая зависимость температуры кипения воды от радиуса порт Радиус сор, Л............ !ссз ~сз зс !за э тсиссрвтурв кои«и»и воды. 'с... 1с2,4 !ИЗ 02.6 12т,з !Зс,г 8) С калил.тяриой коялеисацией связана интересная ялся те ил о во й т р у б к и, которая может служить в качестве и перелатчкка тепла, к регулятора температуры. Такое устройство представляет собой тонкостенный металлический шшиндр, внутрекние стенки которого выложены пористым материалом, пропитанным летучей в заданяых температурных условиях жклкостью. Цнлкнлр вакуумврова~ н герметически закрыт с обоих концов.
Прк нагреве олного пз нкх жидкость и нем испаряется, а в лругом конце конденсируется, после чего по капиллярам пористой обкладки (илс тонким пролольным прорезям са внутренней стенке) возвращается к месту нагрсвз. Такнм путем тепло кепрерывко передается по трубке, и тем эффектнвнее, чем выше теплота испарения рабочей жидкости. Меняя соотношение плац!алей обоих копцов, можно ослаблять или усиливать тепловой поток, прнхолящнйся иа единицу поверх. ностп, т. е. кспользовать тр) бку и как «тепловой трансформзтор» й) Прк адсорбцпк к з р а с т во р о в алгорбнроваться моксет уже не только рас.
творенное вещество, но я сам растаорптеть. Езннствепная наблюдающаяся здесь общая закономерность состоит в том, что вещество обычно поглощается из растворов тем лучше, чем меньше его растяорямость в данном растворителе. С этим связано более клп менее полное вымывание («злюкрованяе») уже алсорбированного вещества прк замене одного растворителя другим, лучше его растворяющим. !О) Особым случаем адсорбцик из растворов является погчощеппе поверхностью построенного по ионному типу осадка одних ионов преимущественно перед другими. Прк этом обычко соблюдается общее правило, согласно которому и р е д и о ч т и. тельно алсорбнруются ноны, образующие трулнорастворимое адк малолнссоцкпрованкое соединение с противоположно заряженным коком самого осадка.
Особенно часто приходится встречаться с поглощением поверхностью осадка тех соков, которые входят в его собственный состав. Например, если производить осаждекке Лп(х(Ос избытком раствора НС1, поглощаются главным образом ноны С(. Наоборот, прн осажленви НС( избытком ЛВХОз на ЛВС1 адсорбпруются прекмущс. отвеяно копы ЛВ'. Поглощаться полобным образом могут пс только попы самого осадка Например. ыдк в разбавленный раствор соли свинца добавить достаточное количество кристаллов Ва50, (полученкых прк избытке Нт50т), то за счет алсорбцн~ на кх поверхности ионов РЬс' можно прантнческк нацело освободить раствор от свинца.
Само собой разумеется, что прв этом осадком увлекается к эквивалентное колкчсстао тех плс нных авионов, что является. однако, уже вторичным процессом. Н) Детальное изучение продукта взаимодействия иода с крахмалом показало. что он является аллуктом ('тг й 2 лоп. 4), прпчеч атомы иола располагаются в кана. лах крахмала цепямк типа ...1.. 1...!...1...
с единым ядерным рзсстоянцем г((1!) = 3 06 Л. Его значительное увеличение по сравкенкю с характерным для пплквклуальной Г(А бег)ьмпя группа периодической системы 8 4. Подгруппа брома. Содержание в земной коре брома составляет 3 . 10 '%, а иода 4 10 '%. По характеру распределения в природе оба элемента очень похожи на хлор, но образование вторичных скоплений для них нехарактерно.
Содержание в природе астата ничтожно мало, и свойства этого элемента почти не изучены.' Основными источниками промышленного получения брома являются воды некоторых соляных озер (0,0! — 0,5% Вг) и морская вода (в среднем 0,007% Вг). Частично он добывается также из бромистых сосдине. ний, примеси которых обычно содержатся в природных месторождениях калийных солей, и из буровых вод нефтеносных районов (0,0!в 0,1% Вг). Для промышленной добычи иода основное значение имеют именно буровые воды, содержащие в среднем 0,003% !. Другим источником этого элемента является зола морских водорослей.
Для получения свободных б>рома и иода можно воспользоваться вытеснением нх хлором. Бром выделяется из раствора исходной соли в виде тяжелой жидкости, под — в твердом состоянии. х — б По основным физическим свойствам бром н иод закономерно укладываются в один ряд с хлором и фтором, как это видно из приводимой ниже таблицы (в которую включен также водород): Прн обычных усхпппях Температура ППХП2ЕПХЯ, 'с Мплекуляр. ный пес !округленно) Температура кпппппя, 'с Хяипческпя фприухп пгрегхгпае ГПС2ППППЕ цвет — 259 — 220 — !01 — 7 114 — 253 — 188 — 34 59 186 Нх ~2 С) БГ2 12 2 38 7! 160 254 Газ Газ Газ Жидкость Твердое тела Бесцветный .
Почти бесцветный Желто. зеленый Темно-коричневый Темно-серый Плотность брайта равна 3,1, иода 4,9 г/слгз. Так как давление пара тнердого иода очень велико, он прн нагревании легко возгоняется. Возгонкой технического иода пользуются для его очистки.'' Темно-фиолетовые пары иода и красно-коричневые пары брома (в еще большей степени) обладают резким запахом. По действию на организмы бром близок к хлору. Бром применяется главным образом для выработки специальных добавок к моторным бепзпнам. Иод в виде 5%-ного спиртового раствора («подной настойкив) применяется для стерилизации ран.
Соединения обоих тяжелых галондов имеют большое значение для 4>отографии, медицины и т. д Ежегодная мировая выработка брома исчисляется десятками тысяч тонн, иода — тысячами тонн в >о !>астворнмость брома в воде составляет около 35 г, а пола — О,З г на литр. Оба эти галонда (и астат) гораздо лучше растворяются в различных органических растворптелях. "-" По своей наиболее характерной химической функции бром и иод являются одно в але нтны м и мета л л о и д а м и. Некоторые число- молекулы иода (267 А) показывает, что связь 1 — 1 в аддукте сугцественио ослаблена, Этан и обусловлено, по-видимому, появление интенсивной синей окраски.