1,908 matches
-
cationi, iar cea încărcată electric pozitiv adsoarbe anioni. În acest mod ia naștere un strat dublu electric. Semnul sarcinii suprafeței se poate schimba cu variația pH-ului soluției, din cauza adsorbției ionilor hidroniu sau hidroxil. Fig. 1.7. Diagramă coeficient de adsorbție concentrație 116 În mod preferențial se adsorb ionii izomorfi cu cei ai rețelei cristaline a suprafeței solide. Considerând aceleași condiții, capacitatea de adsorbție crește cu valența și scade cu gradul de hidratare al ionului, după cum rezultă din seriile de hidratare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cu variația pH-ului soluției, din cauza adsorbției ionilor hidroniu sau hidroxil. Fig. 1.7. Diagramă coeficient de adsorbție concentrație 116 În mod preferențial se adsorb ionii izomorfi cu cei ai rețelei cristaline a suprafeței solide. Considerând aceleași condiții, capacitatea de adsorbție crește cu valența și scade cu gradul de hidratare al ionului, după cum rezultă din seriile de hidratare pentru cationi sau pentru anioni: Th4+ > Al3+ . H+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Cs+ > Rb+ >K+ > Na+ >Li+ ion citrat > ion tartrat > SO42> CH3COO> I
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
scade cu gradul de hidratare al ionului, după cum rezultă din seriile de hidratare pentru cationi sau pentru anioni: Th4+ > Al3+ . H+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Cs+ > Rb+ >K+ > Na+ >Li+ ion citrat > ion tartrat > SO42> CH3COO> I> Cl> Br> SCNÎn afară de adsorbția selectivă pe suprafață a unuia din ionii electrolitului, un caz important din punct de vedere practic este cel al adsorbției de schimb. Aici, adsorbantul solid captează din soluție anioni sau cationi și în același timp, o cantitate echivalentă de anioni
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
H+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Cs+ > Rb+ >K+ > Na+ >Li+ ion citrat > ion tartrat > SO42> CH3COO> I> Cl> Br> SCNÎn afară de adsorbția selectivă pe suprafață a unuia din ionii electrolitului, un caz important din punct de vedere practic este cel al adsorbției de schimb. Aici, adsorbantul solid captează din soluție anioni sau cationi și în același timp, o cantitate echivalentă de anioni sau cationi se deplasează de pe suprafața adsorbantului în soluție. Adsorbantul mai este numit și schimbător de ioni și are o
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
naturali sau sintetici, care sunt aluminosilicați hidratați (ex. Kieselguhr) sau rășini schimbătoare de ioni. Rășinile ce conțin drept grupe active -NH2 sau =NH sunt schimbători de anioni, iar grupele -COOH, -OH fenolic, -SO3H conferă acestor rășini proprietăți de schimb cationic. Adsorbția de schimb se întâlnește des în natură și este mult folosită în tehnică. De exemplu rocile, care sunt sisteme disperse naturale, schimbă cationi în prezența apelor naturale: primesc ioni K+ și NH4+ și trimit în soluție ioni Ca2+ și Mg2
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Un alt exemplu este cel al lacurilor, izvoarelor și nămolurilor curative, a căror compoziție depinde de solubilitatea sărurilor respective dar și de natura rocilor cu care vin în contact și de schimbul ionic dintre acestea. O utilizare în tehnică a adsorbției de schimb este dedurizarea și demineralizarea apelor. Utilizând tipuri diferite de schimbători de ioni se pot obține ape de puritate comparabilă cu cea distilată din apa râurilor sau chiar din apa de mare. 117 Astăzi, schimbătorii de ioni sunt folosiți
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
din apa de mare. 117 Astăzi, schimbătorii de ioni sunt folosiți pe scară largă în purificarea laptelui, a vinurilor, a sucurilor, la decontaminarea apelor radioactive, la prelucrarea apelor reziduale sau pur și simplu drept catalizatori acizi sau bazici. În cazul adsorbției solid - lichid, la suprafața de contact dintre faze se formează de obicei un potențial electric. Acesta apare datorită faptului că una dintre faze trimite ioni la suprafața celeilalte faze. Pe suprafața solidă se formează un strat dublu electric, alcătuit dintr-
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
stratul fix de ioni. Astfel, ionii stratului difuz vor fi supuși atât atracției electrostatice a componentei solide cât și forțelor de difuzie. Stern explică raportul între potențialul electrochimic și cel electrocinetic prin mișcarea relativă a celor două medii. Stratul de adsorbție rămâne legat de suprafața solidă, în timp ce stratul de difuzie (o parte din contraionii mai puțin atrași) se deplasează cu lichidul. 118 În aceste condiții, contraionii reținuți la suprafață neutralizează parțial sarcinile de semn contrar ale acesteia, astfel că diferența de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
total de potențial. Această fracțiune este potențialul electrocinetic, mai mic și de același semn cu cel electrochimic. Ionii generatori de potențial sunt cei din stratul fix de ioni și ionii din stratul de difuzie. Una dintre cauzele caracterului selectiv al adsorbției electroliților poate fi tendința adsorbantului de a-și completa rețeaua cristalină cu ionii corespunzători disponibili din soluție (teoria lui K. Fajans). Dacă electrolitul nu are ioni comuni cu adsorbantul, fenomenul se prezintă ca o adsorbție cu schimb de ioni, o
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dintre cauzele caracterului selectiv al adsorbției electroliților poate fi tendința adsorbantului de a-și completa rețeaua cristalină cu ionii corespunzători disponibili din soluție (teoria lui K. Fajans). Dacă electrolitul nu are ioni comuni cu adsorbantul, fenomenul se prezintă ca o adsorbție cu schimb de ioni, o parte din ionii adsorbantului fiind înlocuiți cu o cantitate echivalentă de ioni de același semn, dar de altă natură, din soluție. Pentru un anumit raport al concentrațiilor ionilor, vor fi adsorbiți acei ioni ce dau
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ioni de același semn, dar de altă natură, din soluție. Pentru un anumit raport al concentrațiilor ionilor, vor fi adsorbiți acei ioni ce dau naștere pe suprafața adsorbantului la compuși mai stabili, mai puțin solubili. 1.1.2.5.3. Adsorbția amestecurilor. Adsorbția cromatografică Dacă într-un amestec de mai multe componente capabile să se adsoarbă, viteza de adsorbție se deosebește suficient de mult de la un component la altul, locul din coloana de adsorbant unde se poziționează fiecare component al amestecului
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
același semn, dar de altă natură, din soluție. Pentru un anumit raport al concentrațiilor ionilor, vor fi adsorbiți acei ioni ce dau naștere pe suprafața adsorbantului la compuși mai stabili, mai puțin solubili. 1.1.2.5.3. Adsorbția amestecurilor. Adsorbția cromatografică Dacă într-un amestec de mai multe componente capabile să se adsoarbă, viteza de adsorbție se deosebește suficient de mult de la un component la altul, locul din coloana de adsorbant unde se poziționează fiecare component al amestecului va diferi
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
fi adsorbiți acei ioni ce dau naștere pe suprafața adsorbantului la compuși mai stabili, mai puțin solubili. 1.1.2.5.3. Adsorbția amestecurilor. Adsorbția cromatografică Dacă într-un amestec de mai multe componente capabile să se adsoarbă, viteza de adsorbție se deosebește suficient de mult de la un component la altul, locul din coloana de adsorbant unde se poziționează fiecare component al amestecului va diferi și el. Astfel, compusul cu cea mai mare viteză de adsorbție se va regăsi la începutul
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
să se adsoarbă, viteza de adsorbție se deosebește suficient de mult de la un component la altul, locul din coloana de adsorbant unde se poziționează fiecare component al amestecului va diferi și el. Astfel, compusul cu cea mai mare viteză de adsorbție se va regăsi la începutul coloanei iar compusul cu cea mai mică viteză se va adsorbi la sfârșitul coloanei. În final va avea loc o separare a amestecului adsorbit pe zone de câte un singur component, chiar colorate diferit, dacă
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cu cea mai mică viteză se va adsorbi la sfârșitul coloanei. În final va avea loc o separare a amestecului adsorbit pe zone de câte un singur component, chiar colorate diferit, dacă adsorbantul este incolor sau alb. Acest efect al adsorbției dinamice a fost descoperit încă din 1906 de către botanistul rus M. S. Țvet, care a separat clorofila de ceilalți coloranți din plante. Separarea cromatografică, aplicată azi tuturor amestecurilor lichide sau gazoase, implică două procedee principale: a) cromatografia simplă de adsorbție
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
adsorbției dinamice a fost descoperit încă din 1906 de către botanistul rus M. S. Țvet, care a separat clorofila de ceilalți coloranți din plante. Separarea cromatografică, aplicată azi tuturor amestecurilor lichide sau gazoase, implică două procedee principale: a) cromatografia simplă de adsorbție, efectuată pe coloană sau hârtie; b) cromatografia de repartiție, bazată pe repartiția sau dizolvarea diferențiată a componentelor de separat între două faze: o fază mobilă (gaz sau lichid) și o peliculă dintr-un alt lichid depusă în prealabil pe adsorbantul
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
redusă. Formarea sistemelor disperse este însoțită de obicei de o modificare în salt a proprietăților fizico-chimice ale sistemului. Apariția suprafețelor interfazice conduce la creșterea energiei libere, factor care micșorează stabilitatea sistemului. Interfețele de separare sunt sediul a numeroase fenomene de adsorbție și interacțiuni moleculare. Mărimile ce caracterizează sistemele disperse sunt: gradul de dispersie - definit ca numărul de particule ce ar putea fi așezate una lângă alta pe o distanță de un centimetru. Se notează cu d și se măsoară în [cm-1
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
puțin grosiere, care se pot îndepărta prin filtrare pe materiale filtrante cu pori de dimensiuni 10-7m; dispersiile moleculare, reprezentate de ioni sau molecule care se rețin la suprafața particulelor coloidale, intrând în componența stratului dublu electric sau a stratului de adsorbție. Excesul impurităților moleculare trebuie îndepărtat deoarece, de exemplu, cantitățile mari de electroliți ce rezultă în reacțiile chimice de formare a particulelor pot provoca distrugerea coloidului. Dintre metodele folosite frecvent pentru purificarea, separarea și concentrarea soluțiilor coloidale se pot enumera dializa
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
importantă proprietate a sa, poate fi explicată în două moduri: a) fizic - prin formarea unui strat dublu electric, din anumiți ioni adsorbiți pe fiecare particulă, care creează în jurul ei o sferă electrică de protecție (barieră de potențial); b) chimic - prin adsorbția anumitor substanțe care măresc insolubilitatea particulelor și împiedică dizolvarea lor prin „acțiune de masă”. În ambele cazuri, stabilitatea particulelor coloidale se explică printr-o anumită structură deosebită și o compoziție chimică specială. Aceste particule au fost denumite pentru prima dată
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
din cauza polidispersării. Din această cauză, raportul stoechiometric dintre substanța dispersată (nucleu) și substanța adsorbită pe nucleu are numai anumite valori medii, exprimate prin formule chimice speciale, numite formule micelare. Nucleul micelei coloidale prezintă o suprafață cu o mare capacitate de adsorbție și poate reține prin chemosorbție ioni pozitivi sau negativi din mediul de reacție, care au un element comun cu structura sa chimică. Stratul de ioni reținut de nucleu prin adsorbție se numește strat fix de ioni (ioni determinanți de potențial
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
micelei coloidale prezintă o suprafață cu o mare capacitate de adsorbție și poate reține prin chemosorbție ioni pozitivi sau negativi din mediul de reacție, care au un element comun cu structura sa chimică. Stratul de ioni reținut de nucleu prin adsorbție se numește strat fix de ioni (ioni determinanți de potențial) sau strat intern Helmholtz (SIH). Acest strat fix de ioni determină semnul și mărimea micelei. În jurul lui sunt atrași ioni de semn contrar care echilibrează sarcina electrică a stratului fix
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
As(OH)3 + 3 H2S → As2S3 + 6 H2O (în prezență de HCl) În soluție se formează următorii ioni: H2S + H2O ↔ HS + H3O+ HCl + H2O ↔ Cl + H3O+ Nucleul micelei este format din precipitatul de As2S3 care are o mare capacitate de adsorbție și va chemosorbi ionii de HS-, formând stratul fix de ioni, care va determina și semnul micelei. Stratul de contraioni va fi format din ioni de hidroniu, la fel ca și stratul difuz. Formula micelei poate fi reprezentată astfel: [m
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
accentuată, deci p > m. Micelele solului de hidroxid feric au deci formula: [(m FeO(OH) + p FeOCl) · n FeO+ · (n-x) Cl-]· x Cl Sarcina particulei se datorează unei ionizări superficiale a oxiclorurii ferice din nucleu. Nu există aici o adsorbție tipică de ioni, ca la halogenurile de argint. Oxiclorura din nucleu continuă să hidrolizeze până când se transformă complet în FeO(OH), după 6 - 8 ani. Semnul micelei coloidale depinde și de natura ionilor care se află în exces în soluție
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
grăuncioare de polen (optic; electronic) particulă de argint (electronic) 142 În afara cauzelor care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de argint (electronic) 142 În afara cauzelor care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]