Решение задачи: Адсорбция на границе «твердое тело-газ»

Тестовое задание №2 по теме: Адсорбция на границе «твердое тело-газ» 1. Адсорбцией называется процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества у поверхности раздела фаз. 2. Твердое тело, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом. 3. Вещество, молекулы которого могут адсорбироваться, называется адсорбативом (после адсорбции — адсорбатом). 4. Особенности, характерные для физической адсорбции: а) нелокализованная; в) обратима; г) малая специфичность; е) с повышением температуры уменьшается; ж) незначительная теплота адсорбции. 5. Формулы для количественного описания адсорбции: б) \( A_i = \frac{V_i^S}{S_{1,2}} \) (величина адсорбции через объем); в) \( \alpha_i = \frac{m_i^S}{m} \) (массовая адсорбция); д) \( \Gamma = \Gamma_{\infty} \cdot \frac{b \cdot C}{1 + b \cdot C} \) (уравнение изотермы Ленгмюра). 6. Основные теории адсорбции: — Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра; — Потенциальная теория Поляни; — Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ (Брунауэра, Эммета и Теллера); — Теория капиллярной конденсации. 7. Основные положения теории Поляни: — Адсорбция обусловлена чисто физическими силами; — На поверхности адсорбента нет активных центров, силы действуют во всем объеме вблизи поверхности (адсорбционное пространство); — Адсорбционные силы действуют на больших расстояниях, что приводит к образованию многослойного адсорбционного слоя; — Адсорбционный потенциал не зависит от температуры. 8. Основные положения теории БЭТ: — Адсорбция происходит на активных центрах поверхности; — Каждый центр может удерживать цепочку из нескольких молекул (образование многих слоев); — Взаимодействие молекул первого слоя с поверхностью определяется теплотой адсорбции, а последующих слоев — теплотой конденсации. Уравнение БЭТ: \[ \frac{P}{V(P_s - P)} = \frac{1}{V_m \cdot C} + \frac{C - 1}{V_m \cdot C} \cdot \frac{P}{P_s} \] 9. Классификация процессов адсорбции по природе сил: а) физическая адсорбция; г) химическая адсорбция (хемосорбция). 10. Изотерма адсорбции \( A = f(P) \) обычно имеет вид кривой, выходящей из начала координат и стремящейся к насыщению. Участки изотермы описываются: — Начальный участок (малые давления): уравнение Генри \( A = k \cdot P \); — Средний участок: уравнение Фрейндлиха \( A = k \cdot P^{1/n} \); — Участок насыщения: уравнение Ленгмюра \( A = A_{\infty} \).