Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


2.1.3. Адсорбция твердым веществом из раствора электролита


В растворах электролитов молекулы растворенного вещества распадаются на положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы. На поверхности твердого сорбента из раствора адсорбируются преимущественно ионы одного вида, который определяется природой адсорбента и свойствами ионов: зарядом, радиусом и степенью гидратации. По механизму различают специфическую и обменную адсорбцию ионов.


Специфическая адсорбция. На поверхности твердой фазы адсорбируются ионы одного знака — потенциалопределяющий ион. Поверхность при этом приобретает электрический заряд. Вблизи поверхности под действием сил электростатического притяжения группируется эквивалентное число ионов с противоположным зарядом — противоионы, т.е. образуется двойной электрический слой. На поверхности кристаллического твердого тела из раствора электролита преимущественно адсорбируется ион, способный достраивать его кристаллическую решетку или образовывать с одним из ионов, входящих в состав кристалла, малорастворимое соединение (правило Фаянса-Панетта). На рис. 2.6 приведена схема образования двойного электрического слоя при сорбции катиона (а) и аниона (б). В первом случае поверхность заряжается положительно, потенциалопре-а)    ион — катион, а во втором — ■    б)    .но, потенциалопределяющий ион-анион.

AD    раствор


К1А1    Ki+ + А2


Рис. 2.6. Схема образования двойного электрического слоя при сорбции катиона (а) и аниона (б)


QKi+

<Эк+


Oa


0А2


Обменная адсорбция. Происходит обмен ионов, содержащихся в растворе, и ионов поверхностного слоя твердой фазы. Адсорбент поглощает из раствора катионы или анионы и вместо них выделяет в раствор эквивалентное число других ионов того же знака.


Твердые вещества, способные к ионному обмену и используемые для адсорбции ионов из растворов, называются ионитами. Иониты могут быть органическими или неорганическими, синтетическими и природными. Ионит представляет собой жесткий каркас, имеющий положительный или отрицательный заряд, который скомпенсирован ионами противоположного знака. Противоионы могут замещаться на другие ионы того же знака. Иониты, обладающие катионообменными свойствами, называются катионитами, а обладающие анионообменными свойствами — анионитами. Как правило, катиониты используются в H-форме (про-тивоион — ион Н^, а аниониты — в OH-форме    (противоион    —

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»