Статья по теме: Многослойной адсорбции

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Неясным остается вопрос о многослойной адсорбции. По существу, теория многослойной адсорбции отсутствует, хотя очень многие экспериментальные данные указывают на то, что адсорбция не может быть мономолекулярной. Очевидно, многослойную адсорбцию нельзя рассматривать в рамках столь простой модели, которая предполагала бы связывание последующих слоев макромолекул мономолекулярно адсорбированным первым слоем.[1, С.185]

Поэтому в дальнейшем авторы 1 881 переходят к представлениям о многослойной адсорбции, при которой изменения формы макро-[1, С.81]

Интересно отметить, что для разных поверхностей, характеризующихся приблизительно равными свободными поверхностными энергиями, толщины адсорбционных слоев очень близки. Сил-берберг [28] для оценки толщины адсорбционного слоя использовал метод прецизионной вискозиметрии из-за возможности многослойной адсорбции, т. е. образования слоев, в которых макромолекулы[1, С.94]

В табл. 18 приводятся данные Силберберга для растворов анионного полистирола с узким молекулярно-весовым распределением для разных концентраций. Видно, что толщина адсорбционного слоя зависит от концентрации раствора и возрастает с молекулярным весом. Это можно рассматривать как подтверждение многослойной адсорбции. Большую роль в исследовании структуры адсорбционного слоя макромолекул на твердых поверхностях сыграла работа [61 ], в которой была изучена адсорбция полиэтиленгликолей молекулярного веса 6130 и 40 000 из водных растворов и поливинил-пирролидона (мол. вес 38 000) из воды и метанола. В качестве адсорбента использовалось хромовое зеркало. Эллипсометрическим методом определены плотность и концентрация полимера в адсорбционном слое, откуда вычислялось количество полимера, сорбированного единицей поверхности.[1, С.94]

Доказав обратимость адсорбции в данном случае, Патат и сотрудники [99] рассчитали изменения энтальпии адсорбции для исследованных систем (табл. 8) и показали, что при малых концентрациях адсорбция протекает эндотермически, а при больших — экзотермически. Они объясняют эти явления с точки зрения многослойной адсорбции и предполагают, что если в первом адсорбционном слое молекулы занимают на поверхности несколько активных точек, то молекулы, адсорбирующиеся во втором слое, должны вытеснять сегменты молекул, адсорбированные в первом слое, а также молекулы[1, С.49]

Фриш и Симха, рассматривая проблему многослойной адсорбции, принимают следующие исходные положения:[1, С.112]

Силберберг считает, что предложенный им учет влияния природы растворителя и концентрации делает ненужными какие-либо предположения о том, что молекула всегда сорбируется в форме статистического клубка, или представления о многослойной адсорбции. Однако он не отрицает возможности многослойной адсорбции, особенно из концентрированных растворов, но полагает, что в этом случае второй слой макромолекул конденсируется на первом слое и не имеет непосредственных контактов с поверхностью.[1, С.130]

Из теоретических уравнений вытекает, что чем хуже растворитель (Хг велико), тем меньше предельное значение ( — А,) и тем больше размер петель и количество адсорбированного полимера. При значении Xi= V2 взаимодействие в петлях исчезает, ( — Я,) уменьшается до нуля, когда п-*.оо, и адсорбция становится неограниченной с ростом молекулярного веса. Согласно теории Флори, это — точка начального разделения фаз и может рассматриваться как начало многослойной адсорбции. Сравнение теории [184 — 187] с теорией Силберберга показывает, что ряд параметров, который Силберберг в своих окончательных расчетах принимал за постоянные, не являются таковыми. Поэтому численные результаты обоих теорий не могут быть сравнены. Однако общие закономерности адсорбции в обеих теориях являются аналогичными.[1, С.136]

Изотерма типа П. Изотермы С. паров 'макропористыми сорбентами, напр, паров органич. веществ ацетил- и этилцеллюлозой, относятся к типу II, для к-рого характерна капиллярная конденсация, т. е. сжижение сорбата вследствие пониженного давления его насыщенного пара над вогнутым мениском жидкого сорбата в капилляре. Капиллярная конденсация приводит к значительному увеличению С. (восходящий участок на изотерме после точки перегиба, см. рис. 1). Для изотерм типа II С. Брунауэр, П. Эммети Е. Теллер вывели ур-ние (т. н. ур-ние БЭТ) в предположении многослойной адсорбции:[3, С.229]

Изотерма т и п а П. Изотермы С. паров макропористыми сорбентами, напр, паров оргаппч. веществ ацетил- и этилцеллюлозой, относятся к типу II, для к-рого характерна капиллярная конденсация, т. е. сжижение сорбата вследствие пониженного давления его насыщенного пара над вогнутым мениском жидкого сорбата в капилляре. Капиллярная конденсация приводит к значительному увеличению С. (восходящий участок на изотерме после точки перегиба, см. рис. 1). Для изотерм типа II С. Брунауэр, П. Эммети Е. Теллер вывели ур-ние (т. н. ур-ние БЭТ) в предположении многослойной адсорбции:[2, С.229]

Исследуя влияние давления (Р в ат) на температуру плавления (Гтв°С) полиэтиленоксида (мол. вес. 5000), Фортунэ и Малкомм получили уравнение Тт = 171,0 + 0,040 (Р—50) 364, Тт при атмосферном давлении оказалась равной 61° С. Термодинамическое исследование полипропиленоксида с мол. весом 150, 1120, 1955 и 3350 показало, что теплоты смешения в системах полигликоли — метанол и свободные энергии смешения существенно зависят от молекулярного веса, т. е. в эти величины значительный вклад вносят концевые гидроксильные группы365. Исследована адсорбция полиэтиленоксида разного молекулярного веса при температурах 22,5—42,5° С из растворов в бензоле и метаноле с применением в качестве адсорбентов стекла и алюминия. Полученные изотермы адсорбции во всех случаях имели ступенчатый вид, что позволило сделать вывод о многослойной адсорбции 366.[4, С.163]

Полный текст статьи здесь