Презентация на тему: Адсорбция физико – химия поверхностных явлений

Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Основные понятия
Основные понятия
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Явления на границе раздела жидкость/газ
Поверхностное натяжение
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция на жидкой поверхности
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
ПАВ
ПИВ
ПНВ
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Изотерма поверхностного натяжения
Строение молекулы ПАВ:
Изотерма адсорбции Гиббса
Правило Траубе-Дюкло:
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Основные положения теории Лэнгмюра
Уравнение Фрейндлиха
Уравнение Ленгмюра
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Адсорбция электролитов
Правило Панета-Фаянса
Адсорбция физико – химия поверхностных явлений
Ионообменная адсорбция
Хроматография
Медико-биологическое значение адсорбции:
ВЭЖХ Agilent Technologies
ВЭЖХ Милихром
ВЭЖХ HP
ВЭЖХ Люмекс
ВЭЖХ Чешский прибор
ГЖХ
ГЖХ “Agilent Technologies”
ГЖХ “Кристалл”
ГЖХ “Хромос”
ХМС НР
1/42
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 54)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (653 Кб)
1

Первый слайд презентации: Адсорбция физико – химия поверхностных явлений

Изображение слайда
2

Слайд 2

Биологические системы - гетерогенны. К поверхностям раздела фаз в организме относятся : поверхность кожи человека ~1, 5 м 2 поверхность всех эритроцитов 2500 – 3800 м 2 поверхность скелета 2000 км 2 стенки сосудов, мембраны клеток, ядер, митохондрий, слизистые оболочки.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Основные понятия

Сорбция – процесс поглощения одного вещества другим. Сорбент – поглотитель. Сорбтив (сорбат) – поглощаемое вещество. Адсорбция – самопроизвольный процесс накопления (изменения концентрации) вещества на поверхности раздела фаз

Изображение слайда
4

Слайд 4: Основные понятия

Абсорбция – поглощение всем объемом сорбента ( СО 2 поглощается водой) Хемосорбция – поглощение вещества за счет химического взаимодействия с адсорбентом поглощение СО 2 на СаО =СаСО 3 О 2 на А L = А L 2 О 3

Изображение слайда
5

Слайд 5

Поверхности раздела в зависимости от агрегатного состояния фаз : 1 подвижные: жидкость / газ; жидкость / жидкость 2 неподвижные: твердая / газ; твердая / жидкость; твердая / твердая

Изображение слайда
6

Слайд 6: Явления на границе раздела жидкость/газ

Изображение слайда
7

Слайд 7: Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение - работа, которую необходимо совершить для образования единицы поверхности (Дж/м 2 ) G S – поверхностная энергия Гиббса, Дж; S – межфазная поверхность, м 2

Изображение слайда
8

Слайд 8

Поверхностное натяжение зависит: 1. От природы жидкости Жидкость σ, мДж/м 2 желчь 1 этанол 22,3 сыворотка крови 45,4 вода 72,8 ртуть 436 2. От температуры ( ↑ t ↓ σ, при t кип σ =0). 3. От давления ( ↑ p ↓ σ ). 4. От концентрации растворенного вещества σ орг < σ воды σ неорг > σ воды

Изображение слайда
9

Слайд 9

Изменение σ используется в диагностике : изменяется при некоторых заболеваниях ( рак, шок, травма) влияет на деление клеток, проницаемость клеточных мембран с возрастом уменьшается у сыворотки крови

Изображение слайда
10

Слайд 10

Избыточная поверхностная энергия Гиббса G S = σ• S уменьшается : В чистых растворителях за счет уменьшения S ( S => min у шара, поэтому капли дождя, тумана, эмульсии имеют форму шара) В растворах за счет уменьшения σ путем перераспределения молекул растворенных веществ в объеме и на поверхности

Изображение слайда
11

Слайд 11: Адсорбция на жидкой поверхности

Количественно величину адсорбции на жидкой поверхности вычисляют по уравнению Гиббса Г – количество адсорбированного вещества ( моль/м 2 ) С – молярная концентрация раствора ( моль/л ) R – универсальная газовая постоянная = 8,3 1 Дж/моль • К – поверхностная активность растворенного вещества.

Изображение слайда
12

Слайд 12

– поверхностная активность – способность растворенных веществ изменять поверхностное натяжение растворителя

Изображение слайда
13

Слайд 13: ПАВ

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) уменьшают σ растворителя, т.к. сами имеют низкие значения σ, меньше, чем у воды. ПАВ : спирты, органические кислоты, сложные эфиры, белки, холестерин, липиды, мыла. σ раствора < σ растворителя, Δσ = σ раствора – σ растворителя < 0 g > 0, Г > 0, т.е. вещество накапливается в поверхностном слое

Изображение слайда
14

Слайд 14: ПИВ

Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) незначительно повышают σ растворителя ПИВ : неорганические кислоты, соли, основания, глицерин, α – аминокислоты. σ раствора > σ растворителя, Δσ = σ раствора – σ растворителя > 0 g < 0, Г < 0, т.е. вещество накапливается внутри объема, а не на поверхности

Изображение слайда
15

Слайд 15: ПНВ

Поверхностно-неактивные вещества (ПНВ) не изменяют σ растворителя. ПНВ : сахароза σ раствора = σ растворителя, Δσ = 0 g = 0, Г = 0, т.е. вещество равномерно распределено во всем объеме жидкости.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Изображение слайда
17

Слайд 17: Изотерма поверхностного натяжения

Зависимость σ от концентрации растворенного вещества при постоянной температуре ПИВ σ с ПНВ ПАВ

Изображение слайда
18

Слайд 18: Строение молекулы ПАВ:

Молекула ПАВ состоит из: неполярной гидрофобной углеводородной группы (“хвост”) полярной гидрофильной группы (“голова”): -ОН, -СООН,-NН 2 ; -SО 3 H. “хвост” “голова”

Изображение слайда
19

Слайд 19: Изотерма адсорбции Гиббса

1. Низкие С 1 2 Г c газ вода 2. Высокие С газ вода «частокол Лэнгмюра» Г

Изображение слайда
20

Слайд 20: Правило Траубе-Дюкло:

При удлинении цепи на группу -СН 2 - в гомологическом ряду способность к адсорбции возрастает в 3,2 раза. НСООН СН 3 СООН СН 3 СН 2 СООН СН 3 СН 2 СН 2 СООН σ с

Изображение слайда
21

Слайд 21

СН 3 СН 2 СН 2 СООН СН 3 СН 2 СООН СН 3 СООН НСООН

Изображение слайда
22

Слайд 22

Адсорбция твердыми телами Величина адсорбции зависит от: Размера поверхности адсорбента чем > Sповерхности, тем > адсорбция. 2. Температуры ( ↑ t ↓ Г ). 3. Типа сорбента, его сродства к растворителю. - гидрофильные сорбенты (силикагель SiO 2, глина, пористое стекло) для адсорбции полярных веществ из неполярных (неводных) растворителей. - гидрофобные сорбенты (активированный уголь, графит, тальк) для адсорбции неполярных веществ из полярных растворителей. 4. Заряда адсорбента и адсорбтива. 5. Концентрации адсорбтива.

Изображение слайда
23

Слайд 23: Основные положения теории Лэнгмюра

Адсорбция идет только на активных центрах (выступах, ребрах) Каждый активный центр удерживает только одну молекулу адсорбтива. При больших концентрациях ( давлении ) образуется мономолекулярный слой ( предельная адсорбция ). Адсорбированные молекулы удерживаются доли секунды (время жизни) и отрываются. При равновесии V адсорбции = V десорбции

Изображение слайда
24

Слайд 24: Уравнение Фрейндлиха

Г = x/m = К Ф · C n х – количество вещества адсорбтива (моль) m – масса адсорбента С – равновесная концентрация, при которой V адсорбции = V десорбции К Ф – константа Фрейндлиха, К Ф = Г при С = 1моль/л n – эмпирическая константа, 0,1–0,6.

Изображение слайда
25

Слайд 25: Уравнение Ленгмюра

Г - количество адсорбированного вещества, моль/кг Г ∞ - предельная адсорбция С - концентрация Р - давление газа К - константа адсорбционного равновесия

Изображение слайда
26

Слайд 26

при С << К , линейная зависимость Г от С при С > К , дальнейшее увеличение концентрации не влияет на величину адсорбции. Изотерма адсорбции: а) по Фрейндлиху (парабола) б) по Ленгмюру с Г б а

Изображение слайда
27

Слайд 27: Адсорбция электролитов

Молекулярная (эквивалентная) - характерна для неэлектролитов, слабых электролитов. Ионная (избирательная, ионообменная) - характерна для сильных электролитов

Изображение слайда
28

Слайд 28: Правило Панета-Фаянса

Из раствора адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки сорбента или образуют с ним малорастворимое соединение. Определить знак заряда поверхности AgI(крист.) полученного по реакции: АgNО 3 ( р ) + КI ( р ) = АgI ( крист. ) + KNO 3 ( р ) а) nАgNО 3 = nКI : поверхность осадка не заряжена; б) nАgNO 3 > nКI : в) nАgNО 3 < nКI : избыток АgNO 3  Аg + + NО 3 - избыток КI  К + + I - АgI + АgI - + - + -

Изображение слайда
29

Слайд 29

В организме избирательная адсорбция токсинов различными тканями: возбудители столбняка на клетках ЦНС возбудители дизентерии на клетках вегетативной нервной системы CN - ионы блокируют дыхательные ферменты

Изображение слайда
30

Слайд 30: Ионообменная адсорбция

Ионообменная адсорбция – процесс, в котором адсорбент и раствор обмениваются между собой в эквивалентных количествах одноименно заряженными ионами. RM 1 + М 2 + → RM 2 + M 1 + обмен катионов катионит RА 1 + А 2 - → RА 2 + А 1 - обмен анионов анионит

Изображение слайда
31

Слайд 31: Хроматография

Хроматография - динамический метод анализа, основанный на многократно повторяющихся процессах сорбции и десорбции. А + В В А

Изображение слайда
32

Слайд 32: Медико-биологическое значение адсорбции:

1. Усвоение питательных и лекарственных веществ 2. Перенос О 2 и СО 2 из лёгких к тканям 3. Действие ферментов 4. Детоксикация организма: а) Гемосорбция - очистка крови б) Лимфосорбция - очистка лимфы. 5. Поглощение ядовитых веществ в желудочно-кишечном тракте. 6. Хроматография: - разделение смесей аминокислот; - очистка лекарственных препаратов; - количественное определение витаминов, гормонов; - диагностика заболеваний

Изображение слайда
33

Слайд 33: ВЭЖХ Agilent Technologies

Изображение слайда
34

Слайд 34: ВЭЖХ Милихром

Изображение слайда
35

Слайд 35: ВЭЖХ HP

Изображение слайда
36

Слайд 36: ВЭЖХ Люмекс

Изображение слайда
37

Слайд 37: ВЭЖХ Чешский прибор

Изображение слайда
38

Слайд 38: ГЖХ

Изображение слайда
39

Слайд 39: ГЖХ “Agilent Technologies”

Изображение слайда
40

Слайд 40: ГЖХ “Кристалл”

Изображение слайда
41

Слайд 41: ГЖХ “Хромос”

Изображение слайда
42

Последний слайд презентации: Адсорбция физико – химия поверхностных явлений: ХМС НР

Изображение слайда