2
, -
COOH, -ON qruplarını misal göstərmək olar. Liofob hissə adətən karbohidrogen
radikalından ibarət olur. Səthi aktiv maddələr molekulyar və ionogen olurlar.
onogen maddəbr kationa aktiv və aniona aktiv olurlar.
Molekulyar səthi aktiv maddələrə misal üzvi turşuları göstərmək olar. Bildiyimiz
kimi, normal quruluşlu bir əsaslı turşularda suda həll olma molyar kütlə artdıqca azalır.
Məs, qarışqa, sirkə turşuları suda çox yaxşı, valerian turşusu pis həll olur, kapron turşusu
çox pis həll olur. Məlumdur ki, bu turşuların sulu məhlullarında turşuda karbohidrogen
radikalı CH
2
qədər artdıqda adsorbsiya 3,2 dəfə artır (Traube qaydası).
Kationa aktiv maddələrə misal olaraq aminlərin duz-larını göstərmək olar. Onlar
suda aşağıdakı kimi dissosiasiya edirlər:
RNH
3
CI →
RNH
+
3
+ Cl
Səthi aktivliyə kation malik olur. Aniona aktiv maddələrə misal olaraq sabunlan,
sintetik yuyucu vasitələri göstərmək olar. Onlar aşağıdakı kimi dissosiasiya edirlər:
RCOONa → RCOO + Na
+
Səthi aktiv anion olur.
Adsorbsiya, səthi gərilmə və qatılıq arasında əlaqə Gibbs tənliyi ilə müəyyənləşir:
dc
d
RT
c
σ
−
=
Γ
Ə
gər
0
0
<
>
−
dc
d
dc
d
σ
σ
Olarsa ,
Q>0 olur. Yəni, maddənin həll olması
σ -nın qiymətini azaldırsa, onda səthdə maddənin
qatılığı həcmə nəzərən böyük olur.
Ə
gər
dc
d
σ
−
<0 olarsa, Q<0 olar. Başqa sözlə həllolma σ -nın qiymətini artırırsa, onda səthə
nəzərən həcmdə maddənin qatılığı daha böyük olur.
Səthi gərilmənin qatılıqdan asılılıq əyrilərinə əsasən adsorbsiyanın qiymətini hesablamaq
mümkün olur. Bu aşağıdakı kimi edilirσ =f(c) əyrisinə verilmiş qatılıqda toxunan çəkilir.
Həmin nöqtədə absis oxuna paralel də çəkilir. Toxunan və paralelin ordinat oxundan kəsdiyi
parça z ilə işarə olunur.
dc
d
c
z
dc
d
c
z
σ
σ
−
=
−
=
Bu qiyməti (1) tənliyində yazaq. Onda
)
2
(
RT
z
=
Γ
alırıq və z-in tapılmış qiymətinə əsasən verilmiş qatılıqda Q-nin qiymətini hesablamaq
olar. Nəticədə Q=f(c) asılılığı qurulur.
Bə
rk maddə
-maye sə
rhə
ddində
adsorbsiya.
Həll olmuş maddələrin bərk maddə səthində adsorbsiyası maye səthində
adsorbsiyadan xeyli mürəkkəbdir. Bərk maddə - məhlul sərhədində molekulyar adsorbsiya və
ion adsorbsiyası fərqləndirilir.
Mə
hlullardan molekulyar adsorbsiya. Bu halda bərk cisim adsorbtiv molekullarını
adsorbsiya edir. Məhluldan adsorbsiya zamanı həll olan maddə molekulları ilə yanaşı həlledici
molekulları da adsorbsiya olunurlar. Bərk adsorbentin adsorbsiya etdiyi bu və ya digər
molekulların miqdarı onların adsorbsiya olunmaq qabiliyyətindən əlavə həmçinin həll olan
maddənin qatılığından asılıdır. Təcrübələr göstərir ki, kiçik qatılıqlarda həll olan maddə
molekullarını, böyük qatılıqlarda həlledici molekullarının adsorbsiyası üstünlük təşkil edir.
Müəyyən edilmişdir ki, hidrofil maddələr (silikagel, gil) səthi aktiv maddələri qeyri-
polyar və ya zəif polyar həlledicilərdən yaxşı adsorbsiya edirlər. Qeri-polyar hidrofob maddələr
(kömür, qrafit, talk, parafin) əksinə səthi aktiv ınaddələri polyar həlledicilərdən (məs., su) yaxşı
adsorbsiya edirlər.
Bərk adsorbentdə adsorbsiyanın üç halı mümkündür:
1.
Müsbət, bu halda adsorbent səthində həllediciyə pəzərən həll olan maddə daha çox
miqdarda adsorbsiya olunur;
2.
Mənfi, həlledici həllolan maddəyə nəzərən daha çox miqdarda adsorbsiya olunur;
3.
Adsorbsiya yoxdur, həll olan maddənin qatılığı adsorbent səthində və məhlulun
həcmində eyni olur. Müsbət adsorbsiya daha çox praktiki əhəmiyyət kəsb edir.
Adsorbsiyanın sürəti özlüyündə ümumiyyətlə böyükdür. Ancaq bərk adsorbent səthində
adsorbsiya, adətən həll olan maddə molekullarının diffuziya sürəti ilə limitlənir. Ona görə də
kiçik
məsaməli
adsorbentlərdə
(məs.,
kömür) adsorbsiya tarazlığının yaranmasını sürətləndirmək üçün qarışdırma və çalxalamadan
istifadə edirlər.
Həll olan maddənin adsorbsiyası onun öz təbiətindən başqa adsorbent və həlledicinin də
təbiətindən asılıdır. Adsorbsiyanın adsorbent və həlledicinin təbiətindən asılılığına baxaq. Bu
halda islatma böyük rol oynayır. Əgər bərk maddənin səthində su damlası yayılırsa (bərk maddə
- su bucağı itidir), deməli su bu səthi isladır. Əgər su damlası bərk səth-də kürə halında qalarsa
(bərk maddə - su bucağı kordur), su bərk səthi islatmır. Rebinderə görə su ilə yaxşı islanan bərk
səthlər hidrofil, islanmayanlar hidrofob adlanırlar.
Bərk adsorbentlərdə həll olan maddələrin adsorbsiyası bir ümumi qaydaya tabedir:
hə
lledici bə
rk adsorbent sə
thini yaxş
ı isladarsa, bu hə
lledicidə
n hə
ll olan maddə
molekullarının adsorbent sə
thinə
adsorbsiyası az olur; ə
ksinə
hə
lledici bə
rk sə
thi pis
isladarsa, hə
ll olan maddə
molekullarının bə
rk sə
thdə
adsorbsiyası böyük olur.
Adsorbentin səthinin təbiətini dəyişmək olar. Hidrofil səthi hidrofob, hidrofob səthi
hidrofil etmək olar.
Elektrolitlərin adsorbsiyası. Molekulyar maddələrdən fərqli olaraq qüvvətli elektrolitlər
ion formasında adsorbsiya olunurlar. on adsorbsiyası əsasən iki mexanizmlə baş verir:
1.
ondəyişmə adsorbsiyası;
2.
Kristalda ionların seçici adsorbsıyası.
Nər iki halda adsorbsiya bərk-maye sərhəddində ikiqat elektrik təbəqəsinin əmələ gəlməsi
ilə əlaqədardır. Bərk adsorbent elektrolit məhlulu ilə təmasda olduqda, ya kristalda ionların
adsorbsiyası hesabına, ya da bərk maddənin səthindən dissosiasiya nəticəsində ikiqat elektrik
təbəqəsi yaranır.
ondəyişmə adsorbsiyasında məhlulda olan elektrolitin ionlarından birinin seçici
udulması adsorbent səthindən həmin yüklü digər ionun sıxışdırılıb çıxarılması ilə müşayiət
olunur. onların mübadiləsi ekvivalent miqdarda baş verdiyindən fazalar sərhəddində elektro
neytrallıq pozulmur. Təcrübələr göstərir ki, iondəyişmə adsorbsiyası adi adsorbsiyadan yavaş
sürətlə gedir və bu adsorbsiyaya xemosorbsiya prosesi kimi baxmaq olar.
Ə
gər iondəyişmə adsorbsiyasında adsorbent udulan ionun əvəzinə məhlula hidrogen və
ya hidroksid ionu verirsə, belə adsorbsiya hidrolitik adlanır. Məs., kömürdə qeyri-üzvi neytral
duzların (NaCl, KC1, KNO
3
) adsorbsiyası qələviləşməklə müşayət olunur, məhlula ON- ionları
verilir.
Hidrolitik adsorbsiya torpaqda böyük rol oynayır. Torpaqda mübadilə adsorbsiyasının
daşıyıcıları suda həll olmayan alüminosilikat, üzvi və üzvi-mineral birləşmələrin qarışıqlarından
ibarət yüksək dispersliyə malik komplekslərdir. Bu mübadilə prosesində yalnız kationlar iştirak
edir. Kationun valenti böyük olduqca (valentlik eyni olduqda atom kütləsi böyük olduqca)
mübadilə qabiliyyəti də böyük olur. Mübadilə tam ekvivalent miqdarda baş verir.
ondəyişmə adsorbsiyasına aid misallara baxaq.
Texniki suyun codluğunu aradan qaldırmaq üçün (suya codluğu kalsium və maqnezium
ionları verirlər) texnikada təbii silikatlardan (seolit, qlaukonit) və ya süni qələvi metal
alümosilikatlarından (məs. permutit) istifadə edirbr. Permutitin mübadilə təsirini belə təsvir
etmək olar:
Permutit : Na+Ca
2+
+ S0
4
2
↔ Permutit · Ca + 2Na
+
+
SO
2
4
Permutitin tətbiqi suyun codluğunu azaldır, ancaq suyu digər ionlardan təmizlənir. Suyun
kənar ionlardan praktiki tam təmizlənməsi iondəyişdirici qətranlar tətbiq etməklə mümkündür.
Turşu xassəli qətranlar (ionitlər) məhluldan yalnız kationları adsorbsiya edib, əvəzinə məhlula
hidrogen ionu verirlər. Belə adsorbentlər kationitlər adlanırlar. Əsasi xassəli ionitlər (anionitlər)
məhluldan yalnız anion adsorbsiya edirlər, əvəzinə məhlula hidroksid ionları verirlər.
Kationit və anionit doldurulmuş xüsusi filtrlərdən suyu keçirməklə onu bütün kation və
anionlardan təmizləyirlər. Bu cür təmizlənmiş su təmizliyinə görə distillə suyudan geri qalmır.
onit tətbiq etdikdə suyun təmizlənməsini aşağıdakı
i
sxemlərlə göstərə bilərik:
kationit -H
2
+Ca
2+
+ S0
4
2
↔
kationit·Ca + 2H
+
+ S0
4
2
anionit ·(OH)
2
+ 2H
+
+ S0
4
2-
↔
anionitS0
4
+ 2H
2
0
Bərk adsorbentdə yalnız bir növ ionların adsorbsiyası seçici adsorbsiya adlanır. Bu halda
kationlar (və ya anionlar) mübadilə, olmadan məhluldan udulurlar və adsorbentin səthi yüklənir.
Seçici adsorbsiya Panet-Fayans qaydasına tabe olur:
Kristal sə
thində
mə
hluldan ə
sasə
n o ionlar adsorbsiya olunurlar ki,
onlar ə
ks yüklü
kristal qə
fə
s ionları ilə
çə
tin hə
ll olan birləş
mə
ə
mə
lə
gə
tirsinlə
r və
ya kristal qə
fə
si
tamamlaya bilsinlə
r.
Məs., AgJ kristalında Ag
+
və ya J- ionları seçici adsorbsiya olunurlar. Kristal qəfəsə
ölçüləri və strukturu yaxın olan izomorf ionlar da daxil ola bilərlər. Mas., J- ionu ib C1-, Br, CN-
ionları izomorf olduğundan AgJ səthində bu ionlar da adsorbsiya olunurlar. Eyni yüklü ionlarda
hidratlaşma dərəcələri artdıqca adsorbsiya qabiliyyətləri azalır.
0>0>