Презентация на тему: Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА
АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
УРАВНЕНИЕ ШИШКОВСКОГО
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
ВАННА ЛЕНГМЮРА
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ
ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК
СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ФОСФОХОЛИНА: Ethanaminium, 2-[[[(2,2-dipentadecyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy]hydroxyphosphinyl]oxy]-N,N,N-trimethyl-, inner salt
ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В МОНОСЛОЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ DPPC : DPPG 7:1
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
МЕТОДИКА ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ
1/27
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 91)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (813 Кб)
1

Первый слайд презентации

Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Изображение слайда
2

Слайд 2

Удельная адсорбция ( Г ) – избыточное количество вещества на единицу площади поверхности раздела фаз n – общее число молей растворенного вещества n’, n” – число молей растворенного вещества в каждой фазе s - площадь поверхности раздела фаз Адсорбция – самопроизвольное концентрирование вещества на поверхности раздела фаз [ моль / м 2 ]

Изображение слайда
3

Слайд 3

Гексиловый спирт – вода: = 0, 7 нм с 2 ( S) =5,8. 10 -2 моль/л   6·10 - 6 моль/м 2 c 2 ” = 0 Определение величины адсорбции Г 2

Изображение слайда
4

Слайд 4: АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА

s s s s s s s s μdN TdS σds dU dμ N dT S sd σ μdN TdS σds dU + + = + + + + + =

Изображение слайда
5

Слайд 5: АДСОРБЦИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИББСА

при α = 1

Изображение слайда
6

Слайд 6

σ c σ 0 σ c σ 0 σ c σ 0 > 0 = 0 < 0 Г > 0 Г = 0 Г < 0 Отрицательная адсорбция С ( s ) << C Поверхностно-инактивные вещества ( ПИнВ ) Для воды: Неорганические электролиты ( NaCl, KNO 3, NaOH, H 2 SO 4 ) Сахар Положительная адсорбция С ( s ) >> C Поверхностно-активные вещества ( ПАВ ) Для воды: Спирты, амины, жирные кислоты, белки, липиды

Изображение слайда
7

Слайд 7

Углеводородная (гидрофобная) часть С n H m - Полярная (гидрофильная) группа - OH, - COOH, -COOMe, - NH 2 СХЕМА СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ПАВ

Изображение слайда
8

Слайд 8

ЭНТРОПИЙНАЯ ПРИРОДА ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ H 2 O H 2 O + ПАВ H 2 O Δ G = Δ H - T Δ S < 0

Изображение слайда
9

Слайд 9

ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРАВИЛО ДЮКЛО-ТРАУБЕ ПАВ ПИнВ δ = 4. 10 -10 м R = 8,31 Дж / моль К Т = 300К С = 1 моль / л d σ dc ≈ 1 мДж л / м 2 моль

Изображение слайда
10

Слайд 10: УРАВНЕНИЕ ШИШКОВСКОГО

σ c σ 0 tg α = -d σ /dc = G 0 ( ~72 мДж / м 2 ) ПИнВ ПАВ σ ПАВ ИЗОТЕРМА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

Изображение слайда
11

Слайд 11

При условии c < 1/A АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО σ 0 σ n n+1 n+2 с (Область Генри)

Изображение слайда
12

Слайд 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

При условии c > 1/A АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ШИШКОВСКОГО , т.е. Г=Г max На границе с воздухом σ min ~ 20 мДж / м 2

Изображение слайда
14

Слайд 14

ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ 1) 2) Г с

Изображение слайда
15

Слайд 15

1) C << 1/A (область Генри) 2) C = 1/A Г = Г max /2 3) C >> 1/A, Ac+1≈ Ac Г = Г max Г = Г max A c УРАВНЕНИЕ ЛЕНГМЮРА Г с Г max /2 1/A Адсорбционная активность ( Коэффициенты уравнения Шишковского: b = RT Г max ; А = К равн. )

Изображение слайда
16

Слайд 16

СТРОЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ ПАВ с < 1/A (область Генри) с > 1/A Расчет размеров молекулы ПАВ: Площадь поперечного сечения Осевая длина

Изображение слайда
17

Слайд 17: ДВУХМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Схема перемещения барьера под действием двухмерного давления адсорбционных слоев нерастворимых в жидкой фазе ПАВ Для нерастворимых ПАВ: Для растворимых ПАВ: При Г << Г max : или Идеальный двухмерный газ

Изображение слайда
18

Слайд 18: ВАННА ЛЕНГМЮРА

Схема прибора Ленгмюра для измерения  адсорбционных слоев нерастворимых ПАВ Учет площади молекул дает:

Изображение слайда
19

Слайд 19: УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХМЕРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ СЛОЕВ

Аналогично Ван-дер-Ваальсу Изотермы  s m (  ) при наличии притяжения и отталкивания молекул в адсорбционном слое 

Изображение слайда
20

Слайд 20: ТИПЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК

π, мН/м 0,2 0,25 0,50 10,0 s 1, нм 2 /молекула S L 2 L 1 L 1 -G G Жидкорастянутые L 1 - пленки s 1  0,5-0,22 нм 2 Жидкие L 2 - пленки s 1  0,22 нм 2 Твердые S- пленки s 1  0,2 06 нм 2 Газообразные G- пленки π ~ 20-50 мН /м π ~ 0,01 мН /м

Изображение слайда
21

Слайд 21: СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ФОСФОХОЛИНА: Ethanaminium, 2-[[[(2,2-dipentadecyl-1,3-dioxolan-4-yl)methoxy]hydroxyphosphinyl]oxy]-N,N,N-trimethyl-, inner salt

Изображение слайда
22

Слайд 22: ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В МОНОСЛОЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ DPPC : DPPG 7:1

ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ : 1 - ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ С ОДНИМ УГЛЕВОДОРОДНЫМ РАДИКАЛОМ 2 - ФОСФОЛИПИДА С ДВУМЯ УГЛЕВОДОРОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ Флуоресцентная микроскопия ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В МОНОСЛОЕ СМЕСИ ЛИПИДОВ DPPC : DPPG 7:1 S L 2 S L 2 L 1 L 2 -L 1 s 1, Å 2 π, мН / м G G 1 2

Изображение слайда
23

Слайд 23

140 нм 2 s 1, нм 2 π, мН / м ИЗОТЕРМЫ ДВУМЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МОНОСЛОЕВ : ГЛИАДИНА (гликопротеин, получаемый из пшеницы) НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ВОДА-ВОЗДУХ СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА (белок плазмы крови крупного рогатого скота) НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА: 1 - ВОДА-ВОЗДУХ 2 - ВОДА-УГЛЕВОДОРОД π, мН/м 10 20 30

Изображение слайда
24

Слайд 24: МЕТОДИКА ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ

Схема перенесения пленок на твердую поверхность: 1 – водная субфаза 2 – «колодец» 3 – подложка 4 – поджимающий барьер Схема строения пленок Ленгмюра-Блоджетт X- тип Y- тип Z- тип

Изображение слайда
25

Слайд 25

АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ДВУХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ФАЗ Правило уравнивания полярностей Ребиндера : Для границы 2-х конденсированных фаз поверхностно-активным является вещество, имеющее промежуточную полярность по сравнению с конденсированными фазами. Его молекулы размещаются на границе 2-х конденсированных фаз таким образом, чтобы снизить разность полярностей, существующую между контактирующими фазами. ОСОБЕННОСТИ АДСОРБЦИИ НА ГРАНИЦЕ ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ 2. На границе с неполярной жидкостью σ min ~ 1 мДж / м 2, но может быть и 0,01- 0,1 мДж / м 2 3. Выход из воды – энтропийная природа адсорбции; выход из масла – энтальпийная. 4. Правило Дюкло-Траубе работает при выходе из воды, не работает при выходе из масла Вода Масло 1. Область Генри:

Изображение слайда
26

Слайд 26

АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ С 0 – исходная концентрация ПАВ; С равн – равновесная концентрация ПАВ (концентрация ПАВ после установления адсорбционного равновесия); V – объем раствора; m - масса адсорбента [ моль / г ]

Изображение слайда
27

Последний слайд презентации: Лекция № 4 АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ НА РАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

Химическая адсорбция УПРАВЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЕМ С ПОМОЩЬЮ ПАВ Вода Al 2 O 3 Вода Вода Масло C Al 2 O 3 А Б В Физическая адсорбция АДСОРБЦИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Изображение слайда