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
+
133
Səthi aktiv anion olur.
Adsorbsiya, səthi gərilmə və qatılıq arasında əlaqə Gibbs tənliyi ilə
müəyyənləşir:
dc
d
RT
c
Əgər
0
0
dc
d
dc
d
Olarsa , Q>0 olur. Yəni, maddənin həll olması
-nın qiymətini azaldırsa, onda
səthdə maddənin qatılığı həcmə nəzərən böyük olur.
Əgər
dc
d
<0 olarsa, Q<0 olar. Başqa sözlə həllolma
-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 edilir
=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
Bu qiyməti (1) tənliyində yazaq. Onda
)
2
(
RT
z
alırıq və z-in tapılmış qiymətinə əsasən verilmiş qatılıqda Q-nin qiymətini
hesablamaq olar. Nəticədə Q=f(c) asılılığı qurulur.
134
Bərk maddə-maye sərhəddində adsorbsiya.
Həll olmuş maddələrin bərk maddə səthində adsorbsiyası maye
səthində adsorbsiyadan xeyli mürəkkəbdir. Bərk maddə - məhlul sərhədində
molekulyar adsorbsiya və ion adsorbsiyası fərqləndirilir.
Məhlullardan 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: həlledici bərk adsorbent səthini yaxşı isladarsa, bu həlledicidən həll
135
olan maddə molekullarının adsorbent səthinə adsorbsiyası az olur; əksinə
həlledici bərk səthi pis isladarsa, həll olan maddə molekullarının bərk səthdə
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. İon adsorbsiyası əsasən
iki mexanizmlə baş verir:
1. İondəyişmə 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.
İondəyişmə adsorbsiyasında məhlulda olan elektrolitin ionlarından birinin
seçici udulması adsorbent səthindən həmin yüklü digər ionun sıxışdırılıb
çıxarılması ilə müşayiət olunur. İonların 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.
Əgər 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.
İondəyişmə 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
136
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.
İonit 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 səthində məhluldan əsasən o ionlar adsorbsiya olunurlar ki,
onlar əks yüklü kristal qəfəs ionları ilə çətin həll olan birləşmə əmələ
gətirsinlər və ya kristal qəfəsi tamamlaya bilsinlər.
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.
137
Ədəbiyyat:
1. Г.Б.Голодников. Практические работы по органическому синтезу.
Л., ЛГУ, 1966, 310 с.
2. M.S.Abbasov, N.D.Sadıxova, R.Ə.Nağıyeva, M.Ə.Allahverdiyev. Üzvi
kimya. Praktikum. Dərs vəsaiti. BDU, Bakı, 2008. 312 s.
3. X.M.Həşimov,X.Y.Quliyeva,D.Ə.İbrahimova.
Ümumi
kimyadan
praktikum. Dərs vəsaiti. Bakı,2012, 284 s.
4. Həşimov X.M., Ramazanov V.S., Həsənli İ.Y., Cəfərov R.V. Üzvi
kimyadan praktikum. Dərs vəsaiti. Bakı: “İqtisad Universiteti»
Nəşriyyatı.- 2013. - 296 s.
5. Əhmədov E.İ., Məmmədov S.F., Rzayeva N,A.”Fiziki kimya”
Bakı.2009.,
6. Cəfərov Y.İ. “Fiziki və kolloid kimya” Bakı.2008.
Tərtib etdi: dos. Həşimov X.M.
dos. Ləzgiyev N.Y.
0>0>
Dostları ilə paylaş: |