Kimyo fakulteti noorganik vanalitik kimyo kafedrasi

Sorbsiya konsentrlash metodi sifatida sorbsiyaning o‘ziga hosligi

Gazlarning bug‘larning qattiq moddalar va suyuq qtgichlarga yutilgan erigan moddalarning yutilishiga asoslangan konsentrlashning sorbsion metodlarida sorbsiyaning turli tuman mehanizmlari qo‘llanilishi mumkin : bu adsorbsiya(qattiq yoki suyuq jism sirtiga moddalarning yutilishi), absorbsiya(gazlarning ,bug‘lrningyoki erigan moddalarning qattiq yoki suyuq fazasining butun xajmi bo‘ylam yutilishi), hemosorbsiya(qattiq yoki suyuq sorbentlarning kimyoviy birikma hosil qilishi bilan moddalarni yutishi), kapillyar kondensatsiya(qattiq sorbent g‘ovakliklarida va kapillyarlarida moddalar bug‘ini yutganida suyuq fazaning hosil bo‘dishi).

Ammo amaliyotda ularning har birini toza holatda alohida uchratish mumkin:ular odatda bir-biri bilan birgalikda uchraydi. Adsorbsiya odatda hemosorbsiya bilan birga uchraydi. Mikroelementlarni konsentrlashda ko‘pincha adsorbsion va hemosorbsion metodlar ko‘proq tarqalgan keyingilari orasida ion almshinish, kompleks hosil qilish, helat smolalarini hosil qilish va foydalanish bilan.

Umuman bunday klassifikatsiyalash moddaning sorbent bilan o‘zaro ta’sir mexanizmiga asoslangan.Shuningdek jarayonni amalga oshirish usuliga asoslangan klassifikatsiyani ko‘rib chiqish mumkin. U xolda ststik va dinimik (xramatografik) metodlarni ajratish mumkin. Agar harakatsiz fazaning geometrik shakillari bo‘yicha klassifikatsiyalash kiritilsa u holda xromatografik metodlarni kolonkali va yupqa qavatli (qog‘oz va yupqa qavat xromatografiyasi) ga ajratish mumkin.

Konsentrlashning sorbsion metodlari, xususan ion almashinish usuli effektivroq hisoblanadi, agarda mikroelementlarni keyingi aniqlashlarda bitta namunaning yoki konsentrantning o‘zida, o‘zaro halaqit beruvchi mikroelementlari bo‘lsa. Bu ,masalan neytron-aktivatsion, spektrofotometrik metodlarga , voltamperometrik metodlarga tegishli. Konsentrlashning sorbsion usuli odatda ajratishning yaxshi tanlanuvchanligini ta’minlaydi, konsentrlash koeffitsientining yuqori qiymatlarini ta’minlaydi. Konsentrlashni nisbatan oson boshqarish mumkin, chunki sorbsion-desorbsion jarayon ko‘pincha qaytar bo‘ladi va boshqarish oson. Sorbsion jarayonlarni amalga oshirish uchun, yuqoray. Sorbsiya guruhli konsentrlash uchun juda qulay. Mikrokompanentlarni konsentrlash uchun qo‘llanilishi bo‘yicha bo‘yicha turli sorbentlardan foydalaniladi. Ular juda yuqori yutish qobilyatiga ega bo‘lishi, imkoni boricha oson regeneratsiyalanadigon bo‘lishi, kimyoviy va mexanik mustaxkam bo‘lishi kerak.Keng tarqalgan sorbentlar-aktivlangan ko‘mirlar, aluminiy oksidi, modifikatsiyalangan sellyuloza, ionalmashtirgichli va xelatli sintetik smolalar, ayrim xollarda silikogel-suvli eritmalardan sorbsiya uchun qulay bo‘lmagan.

Noorganik analizda ko‘pincha sorbsiyani suyuq muxitdan amalga oshiriladi. Bularda molekular adsorbsiya bilan bir qatorda ion almashinish va kompleks hosil qilish jarayonlarini amalga oshirish mumkin.

Adsorbsiyada modda adsorbent sirtida molekulalararo o‘zaro ta’sir kuchlari ta’siri ostida, fazalar chegara sirti ta’siri ostida konsentrlanadi.

Adsorbsion sistema o‘z ichiga adsorbent-katta sirt sig‘imiga ega modda- va adsorbent-modda, uning molekulalari yutiladi. Adsorbent molekulalari bilan qattiq jism sirti bilan o‘zaro ta’siri bir necha sabablarga bog‘liq, fizikaviy(tortishish kuchlari) va kimyoviy(birikmalar hosil bo‘lishi) sabablar. Xemosorbsiyadan farqli o‘laroq fizikaviy adsorbsiya oson qaytardir.

n<1

n>1

n=1

(1) Tenglamaga javob beruvchi sorbsiya izotermasi n ning qiymatiga bog‘liq ravishda qovariq (n<1) bo‘lishi, chiziqli (n=1) va botiq (n>1),bo‘lishi mumkin, bunda qavariq izotermali sistemalar mavsadga muvafiqdir.

Расм 1. Сорбция изотермаси турлари

b va n konstantalar qiymatlari adsorbatning qaynash temperatrasi ortishi bilan ortadi,va adsorbsiya temperaturasi ortishi bilan kamayadi.

Turli adsorbsion jarayonlarni xsobga olish uchun Freyndlix tenglamasi qo‘llaniladi.

a=bcⁿ (1) b va n – konstantalar

tenglama sorbilangan moda miqdori va eritmadagi moddaning muvozanat konsentratsiyasi yoki gazsimon fazadagi modda muvozanat konsentratsiyasini bog‘lovchi s va shuningdek sorbent sirtining kimyoviy va geometrik har hilligini hisobga oluvchi bog‘lanish.

Xar bir adsorbent o‘zining izotermasi bilan xarakterlanadi va u yutuvchining adsorbsion qobilyatining asosiy harakteristikasi hisoblanadi

2- rasmda izotermalarning asosiy turlariga javob beradigan chiqish xromatografik egrilari keltipilgan

Oqimda adsorbiya o‘tkazishda konsentrlashning effektivligi nafaqat izoterma adsorbsiyasi turiga, balki massa almashinish tezligiga ham bog‘liq bo‘ladi. Sorbsiya jarayoni uchta bosqichning yig‘indisidan iborat: sorbent donachalari sirtiga sorbilanadigon moddani keltirish(tashqi diffuziya),molekulalarning sorbent ichiga kirishi(ichki diffuziya) va sorbentning ichki g‘ovaklarida molekulalarniayd qilish(adsorbsiya jarayoning amalga oshishi). Eng tez bosqichi adsorbsiya jarayoni xisoblanadi, tashqi va ichki diffuziyaning ta’siri jarayonni amalga oshirish sharoitiga va sistemaga bog‘liq. Ko‘pchilik hollarda adsorbsiyaning yig‘indi tezligi g‘ovakliklarning ichki sirtiga oddani o‘tkazish jarayoni bilan aniqlanadi shuning uchun adsorbsion metodlarda jarayonni dinamikasini o‘rganishga asosiy etibor qaratiladi