Page 16 - 25
P. 16
вилучення з них високоплавких парафінових
вуглеводнів; осушення і очищення природного газу від
кислих сполук; розділення вуглеводневих газів на
компоненти; визначення складу газів і рідин методом
хроматографії.
Суть процесу адсорбції полягає в тому, що суміш
газів або рідин, які необхідно розділити пропускають
через шар адсорбенту – високопористу тверду речовину.
В якості адсорбенту можуть бути використані наступні
речовини: активоване дерев’яне вугілля, деякі сорти
глин, активований оксид алюмінію, аморфні синтетичні
алюмосилікати, кристалічні синтетичні алюмосилікати –
цеоліти. Адсорбенти завдяки високої пористості мають
велику питому поверхню.
Розглянемо для прикладу суть адсорбції на
алюмосилікаті. Він складається в основному з молекул
Al 2O 3, SiO 2 та H 2O. На рис.2.1 наведені адсорбційна
колонка і гранули адсорбенту для пояснення механізму
адсорбції. Якщо розглядати молекули Al 2O 3 чи SiO 2, то
вони є нейтральні, так як позитивні заряди катіонів
-2
компенсуються зарядом аніонів О . Але заряди катіонів
+4
Al +3 і Si , які лежать безпосередньо на поверхні
-2
адсорбенту, не повністю компенсуються аніонами О ,
які знаходять в масі адсорбенту. Тому навколо поверхні
адсорбенту утворюється слабке електричне поле. Під
впливом електричного поля в молекулах компоненту,
який вилучається з суміші, при проходженні через
адсорбент виникає дипольний момент, тобто одна
частина молекули заряджається позитивно, а друга –
негативно.
+4
Катіони Al +3 і Si притягують до себе негативно
заряджені кінці молекул компоненту, який вилучається,
і утворюють з ними комплексні сполуки. Це приєднання
молекул одного із компонентів суміші до поверхні
адсорбенту і називається процесом адсорбції. Молекули
інших компонентів суміші не поляризуються і за цією
причиною проходять через шар адсорбенту, не
поглинаючись.
Чим більший дипольний момент у молекул
компоненту, що знаходиться в суміші, тим краще
проходить його адсорбція. Крім цього, на процес