Page 101 - 130

101

адсорбата (що характеризується множником a рівн  a  ), тим повільніше
протікає адсорбція. Стала k залежить від розміру адсорбуючої поверхні і від
коефіцієнта дифузії адсорбтива.
Іноді як рівняння швидкості адсорбції використовують параболічне
рівняння, яке нагадує за виглядом рівняння Фрейндліха

a  k  1 n .

Недоліки цього рівняння такі ж, як і рівняння Фрейндліха.
Цікавий вплив температури на швидкість адсорбції. З підвищенням
температури швидкість адсорбції зростає, оскільки нагрівання завжди сприяє
прискоренню встановлення рівноваги в системі. З другого боку, при підвищенні
температури адсорбція, що відповідає рівноважному стану, спадає. Таким
чином, кінетичні криві адсорбції при різних температурах повинні
перетинатися між собою.
Температурний коефіцієнт швидкості фізичної адсорбції невеликий. Це
пов’язано з тим, що енергія активації фізичної адсорбції близька до нуля, і
прискорення адсорбції з підвищенням температури зумовлене, головним
чином, тільки збільшенням швидкості підведення адсорбтива до поверхні
адсорбента в результаті зростання швидкості дифузії.

3.2.10 Хімічна адсорбція газів на твердій гладкій і пористій поверхні
Поряд з типовою фізичною адсорбцією часто на практиці відбувається
хімічна адсорбція, або хемосорбція, яка здійснюється за рахунок хімічних сил.
Слід зазначити, що чіткої межі між цими двома типами адсорбції не існує, хоча
в граничних випадках вони розрізняються легко. Адсорбція одного і того ж
адсорбтива на одному і тому ж адсорбенті в одних умовах може бути фізичною,
в інших – хімічною. Крім того, фізична адсорбція може протікати як поверх
хемосорбованого шару, так і паралельно з хемосорбцією. Наприклад,
інфрачервоні спектри оксиду вуглецю (IV), адсорбованого на оксиді алюмінію,
показують присутність на поверхні адсорбента як фізично адсорбованих, так і
хемосорбованих молекул СО 2.
Фізична і хімічна адсорбція розрізняються за такими ознаками. Фізична
адсорбція є зворотною і малоспецифічною. Диференціальна теплота фізичної
адсорбції зазвичай всього 10-40 кДж/моль і співрозмірна з теплотою
конденсації парів. Теплота хемосорбції може досягати 400-800 кДж/моль, тобто
має порядок теплот хімічних реакцій. Хімічна адсорбція зазвичай незворотна.
При фізичній адсорбції рівновага наступає дуже швидко і зазвичай починає
відігравати важливу роль, лише коли температура газу понижується нижче
критичної, тобто коли газ знаходиться у вигляді пари. Хемосорбція може бути
як швидкою, так і повільною і може протікати при температурі і вищій, і

нижчій від критичної температури адсорбтива. Підвищення температури
зменшує фізичну адсорбцію і, навпаки, сприяє хемосорбції. Температурний
коефіцієнт при хемосорбції має той же порядок, що й при хімічних процесах,
оскільки енергія активації хемосорбції досить велика.