Kimyoviy texnologiya

Adsorbsiya. Fazalar chegarasidagi adsorbsiya

Ma’lum fazada mavjud o’lgan bir moddaning sirtida ikkinchi moddaning konsentratsiyasini ortishiga adsorbsiya deyiladi.

Moddalarni qattiq jism yoki suyuqlikka yutilishi sorbsiya deyiladi.Jism sirtida boradigan sorbsiya adsorbsiya deyiladi. Adsorbsiya natijasi musbat va manfiy bo’lishi mumkin.

Agar adsorbent sirtida yutilayotgan modda konsentratsiyasi ortsa, uni musbat, aksincha, kamaysa manfiy adsorbsiya deyiladi.Adsorbsiya adsorbentinin 1m²yoki 1sm² sirtiga yutilgan moddaning mol sonlari yoki moddaning ma’lum massasini yutilishi bilan o’lchanadi.

Adsorbent sirtini o’lchashdan ko’ra uning massasini aniqlash qulayroq. Shuning uchun adsorbent massasini tajribadan oldin va keyin tortib olib, yutilgan modda miqdori aniqlanadi.

Gazlarning adsorblanishi sm²/g yoki m³/kg bilan ifodalanadi.

Adsorbsiya qiymati adsorbentning tabiatiga, konsentratsiya, harorat va bosimiga bog’liq bo’ladi.

Eritma – gaz chegarasidagi adsorbsiya sirt 0.01 m²qatlamidagi ortiqcha modda miqdori bilan o’lchanadi. Buni eritmaning sirt konsentratsiyasi, deb ham ataladi va T = bilan ifodalanadi. Bunda S – 1 mol modda erigan eritma sirtining qatlami. Sirtdagi T miqdori, sirt qatlamida modda yig’ilganida, sirt taranglikni o’zgarishiga qarab Gibbs tenglamasi orqali hisoblanadi.

T = -

bunda: s- modda konsentratsiyasi mol/sm2 yoki kmol/m2; R – gaz doimiysi J/kmol*K;

T absolyut harorat;

sirtdagi konsentratsiyaga bog’liq bo’lgan sirt taranglikning o’zgarishi.
MASALALAR ECHIMLARIDAN NAMUNALAR

1 misol.Zichligi 19.32 g/mol bo’lgan 2 g oltin maxsus tegirmonda maydalansa, qirrachasining uzunligi 10^-8m bo’lgan kubchalar hosil bo’ladi.Shu zarrachalarning umumiy yuzi qanday bo’ladi?
Berilgan: ρ=19.32 g/ml; m=2g; l=10^-8.

Noma’lum: S_sol=? S_um=?

Yechish: 1) S_sol = = = 6*10¹⁰sm.

2)S_um: 2 g oltin metallini hajmi hisoblanadi:

m = ρ*V dan V = = = 0.10352 sm².

3) Oltin zarrachalarining umumiy sathi:

S_{um =} S_sol*V = 6*10¹⁰ * 0.10352 = 0.621*10¹⁰ sm².
2 misol.293 K da, 29 g anilin eritilgan. Anilinning sirt tarangligi 341*10^-3 N/m. suvning sirt taranglik qiymatini shu harorat uchun ilovadagi o danolib, anilin eritmasi sirtidagi ortiqcha adsorbsiya va uning zaryadini aniqlang.
Berilgan: T = 293K; R = 8.314 J/mol8K; σ_suv= 72.28810^-3N/m; m_suv= 1000g;

Noma’lum: c₁=?; c₂= ?; T=?

Yechish: 1) a) c₁= = 55.56 mol. b) c_{2 =} = 0.312mol.
T= - =

T = 6,22mol/m²

Adsorbsiya natijasi musbat.
MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MASALALAR.
1 masala:291 K da zichligi 1/143 g/sm³ bo’lgan 20 % li H₂SO₄ eritmasiningsirt tarangligi 75.2810^-3N/m ga, shu haroratda suvning sirt tarangligi 73.05810^-3 N/m ga teng bo’lsa, eritma sirtidagi ortiqcha adsorbsiya miqdori (kmol hisobida) qancha bo’ladi?

2 masala:Zichligi 1.219 g/sm³ bo’lgan 20 % li NaOH eritmasini 293 K dagi sirt tarangligi 85.5N/m, aynan shu haroratda suvniki 72,75 N/m bo’lsa, ishqor sirtidagi adsorbsiya (kmol/m²) qanday bo’ladi?
3 masala:288 K da izovalerian kislotaning sirt tarangligini konsentratsiyasiga bog’liqligi quyidagicha berilgan:

Kislota konsentratsiyasi, kmol/m^3	0.0312	0.25
Sirt taranglik, N/m	57,5810^-3	35.0*10^-3

Shu haroratda suvning sirt tarangligi 73.49N/m bo’lsa, kislota eritmasi sirtidagi adsorbsiya (kmol/m³) qancha bo’ladi?

4 masala:293 K da fenolning suvgadi eritmasining sirt tarangliginin konsentratsiyasiga bog’liqligi quyidagicha berilgan:

Fenol konsentratsiyasi, kmol/m^3	0.0156	0.0625
Sirt taranglik, N/m	58.2	43.3

Shu haroratda suvning sirt tarangligi 72.75N/m bo’lsa, fenol eritmasi sirtida adsorbsiyalangan modda miqdori (kmol/m³) qancha bo’ladi?

5 masala: 238 K da, konsentratsiyasi 0,000316 mol/l bo’lgan pelargon [CH₃(CH₂)₇COOH] kislota suvda eritilgan. Shu haroratda eritmaning sirt tarangligi 57,0N/m, suvniki 74,22N/m ga teng. Eritma sirtida adsorbsiyalangan kislota miqdorinin aniqlang(kmol/m³).
AMALIY MASHG’ULOT №8