Namangan davlat universiteti tabiiy fanlar va geografiya fakulteti

G = a·v·R shaklini oladi. Formula adsorbtsiyaning gaz bosimiga to`g’ri proportsional ravishda bog’liqligini ko`rsatadi. SHu qonunga bo`ysunadigan diagrammaning qismi adsorbtsiyaning Genri soxasi deyiladi.

Gaz bosimi katta bo`lganda formulaning maxrajidagi VR ni xisobga olish kerak, chunki u birdan katta bo`ladi. Agar VR birga teng bo`lsa, 1ni xisobga olmaslik mumkin. SHuning uchun Lengmyur formulasi (bosim katta bo`lganda) G= a shaklini oladi. Bu ifoda adsorbtsiyaning bosimga bog’liq emasligini ko`rsatadi. Darxaqiqat, gaz bosimi katta bo`lganda adsorbtsiya o`zgarmay qoladi. eritmalarda sodir bo`ladigan adsorbtsiya uchun Lengmyur formulasi quyidagicha yoziladi:

bu erda G-solishtirma adsorbtsiya, G_ -maksimal solishtirma adsorbtsiya, S-eritmaning adsorbtsion muvozanat vaqtidagi kontsentratsiyasi, k-konstanta.

Ba`zan bu formula quyidagicha yoziladi:

G= G_ s/ (v+s)

bu erda v =1/k

Lengmyur tenglamasini keltirib chiqarish uchun molekulyar adsorbtsiyani sxematik tarzda quyidagicha ezish mumkin:

X+M = XM

bu erda X- sirtdagi bo`sh nuqtalar, M- adsorbtiv molekulasi.

Molekulalarning adsorbtsion tezligi V adsorbent sirtidagi bo`sh nuqtalar soniga va adsorbtivning kontsentratsiyasiga bog’liq bo`ladi.

Agar adsorbtiv kontsentratsiyasi -S, bo`sh nuqtalar soni G<sub></sub> -G bo`lsa, adsorbtsiya tezligini quyidagicha yozish mumkin:

Vads = K_iC (G_ -G)

Bu erda V-adsorbtsiya tezligi, k_i-o`zgarmas kattalik, G_ adsorbtsiyaning maksimal qiymati, S- kontsentratsiya.

Desorbtsiya tezligi esa faqat adsorbtsiya qiymatiga bog’liqdir:

Vdes = K₂·G_

Adsorbtsiya tezligi bilan desorbtsiya tezligi tenglashganda adsorbtsion muvozanat qaror topadi. VadsqVdiss tezliklarni qiymatini muvozanat sharti tenglamasiga qo`ysak quyidagi tenglama xosil bo`ladi:

K₁S(G_ -G) = K₂G yoki adsorbtsiya tezligini desorbtsiya tezligiga nisbatini olsak: K₁S(G -G)/K₂G xosil bo`ladi.

Tenglamadagi o`zgarmas kattaliklarni tenglamaning bir tomoniga olib o`tsak:

K₂/K₁= S(G_ -G)/G xosil bo`ladi.

Bu erda K₂/K₁ = v bo`lsa, u xolda tenglama quyidagi xolga keladi. V=S(G<sub></sub> -G)/G bu tenglamani echib G ni topsak, Lengmyur tenglamasi xosil bo`ladi. G = G_ S/v+s :

Xosil bo`lgan tenglamadagi konstantalar (ya`ni v va G_) ni aniqlash uchun grafik usuldan foydalaniladi. Buning uchun Lengmyur formulasi quyidagicha yoziladi:

(*)

Tajribada topilgan 1/S qiymatlar abtsissalar o`qiga, 1/G qiymatlar esa ordinatalar o`qiga qo`yiladi. U vaqtda quyidagi grafik xosil bo`ladi.

Bu grafikda OB chizigi 1/G_ ga teng; Bundan G_ ni topish mumkin. Grafikdagi tg =B/Г_ teng. G_ va tg ma`lum bo`lgandan keyin B ni xisoblab chiqarish mumkin. Lengmyur tenglamasidan foydalanib, adsorbentning umumiy satxini topish mumkin: S = G·N·Q bu erda N-Avagadro soni, Q- bitta molekulani sirtda tutgan o`rni, S- adsorbentning satxi. Suv uchun Q=14. 8 A°, metilen ko`ki uchun 95 A° ga teng.

Lengmyur nazariyasi ham o`z kamchiligiga ega, ya`ni ma`lum bo`lishicha adsorbtsion kuchlar bir molekula o`lchamidan katta masofada ham o`z ta`sirini ko`rsatadi va polimolekulyar adsorbtsion qavatlar xosil qilishi mumkin. SHunga asoslangan xolda Polyani adsorbtsion qavatda xajmning suyuqlik bilan gaz chegarasida yotuvchi i nuqtasiga muvofiq keladigan potentsial (_i) ni 1 mol’ gazning T temperaturada siqilishi uchun sarf qilinadigan ish deb qarash mumkin.

bu erda P_i-suyuqlik sirtidagi to`yingan bug’ bosimi; P_o-gaz fazasidagi bosim

Agar deb faraz qilinsa, _i ni quyidagicha ifodalash mumkin:

Lengmyurning monomolekulyar hamda Polyanining polimolekulyar nazariyalari bir-biriga ziddek tuyuladi, aslida bu ikki nazariya bir-birini to`ldiradi. SHunga asoslanib Brunauer, emmet va Teller (BET) 1935-1940 yillarda Lengmyur va Polyani tasavvurlarini umumlashtirib va kengaytirib, bug’larning adsorbtsiyalanishiga doir nazariyani yaratdilar.

BET nazariyasiga ko`ra adsorbtsiyalangan faza ayrim-ayrim molekulalar zanjiridan iborat komplekslardan tashkil topadi, birinchi qavatdagi molekulalar adsorbent bilan bevosita birikadi, bir molekulyar zanjir boshqa molekulyar zanjirga energetik jixatidan ta`sir ko`rsatmaydi. BET nazariyasi ham boshqa nazariyalar kabi kamchiliklarga ega bo`lishiga qaramay fizikaviy adsorbtsiyani talqin qilishda eng yaxshi va eng foydali nazariya xisoblanadi.

Ko`rib chiqilgan nazariyalar ba`zi xil adsorbtsiya jarayonini tushuntirishda etarli emas, ayniqsa kapillyar kondensatlanish bilan birga boradigan adsorbtsiyani, chunki bunda "adsorbtsiyalanish Gisterezisi xodisasi" mavjuddir. Bu xolda adsorbtsiyalanish va desorbtsiyalanish izotermalari bir chiziqda yotmaydi.

6. Adsorbentlar va ularning tavsifi.

Xar qanday adsorbentning gazlarni yutish qobiliyati uning g’ovakligiga, fizik xossalariga bog’liq bo`ladi. Gazlar kristall adsorbentdan ko`ra, amorf adsorbentga yaxshiroq adsorbilanadi, chunki amorf adsorbent sirti tekis bo`lmasdan, g’adir-budir bo`ladi.

Kristall adsorbentlarda esa asosan qirra va cho`kqilari adsorbilanishda ishtirok etadi. Adsorbentlarning eng muxim xossalaridan biri ularning g’ovakliligi xisoblanadi.

Eritmalarda sodir bo`ladigan reaktsiyalar natijasida cho`kish hamda ajralib chiqadigan (masalan bariy sul’fat) yoki qattiq jismni maydalab tayyorlanadigan nog’ovak adsorbentlar jumlasiga organik, kremniy organik moddalarni chala yonish maxsulotlari (qora qurum, oq qurum) shuningdek, kremniy galogenidlari (SiCl₄, SiF₄) ning suv bug’i bilan gidrolizlanish maxsulotlari (aerozollar) kiradi. Bu adsorbentlarning ba`zi xossalari quyidagi jadvalda keltirilgan.

Adsorbent xili	Ssol m^2/g	Dispersligi va strukturasi	Vakillari
Nog’ovak	1-10	Dag’al disper, mikrog’ovak, struktura	Oksidlar, tuzlar
Adsorbentlar	100	YUqori dispers mirog’ovak struktura	Grafitlangan qurum, oq qurum aerazol’
G’ovak adsorbentlar	100-1000	Korpuskulyar, po`rsildoq, struktura, Kristallli struktura	Silikagel’, alyumol’gel’ aktivlangan ko`mir

G’ovak adsorbentlarning eng muximlari aktivlangan ko`mir va silikageldir.

Aktivlangan ko`mirlarning solishtirma sirti 1000 m<sup>2</sup>/g ga etadi. Aktiv ko`mir gidrofob adsorbent bo`lib, suv bug’ini yomon, uglevodorodlarni yaxshi adsorbilaydi.

Suv bug’ini yuttirish uchun silikat kislotani suvsizlantirilishi natijasida xosil bo`ladigan gidrofil’ adsorbent-silikagel’ ishlatiladi.

Sanoatda turli markali silikagellar ishlab chiqariladi. Kichik kontsentratsiyadagi gaz qattiq adsorbentga yutilganda gaz molekulalar adsorbentning faqat aktiv markazlariga adsorbilanib, monomolekulyar qavatni xosil qiladi. Adsorbentning aktiv markazi adsorbent sirtidagi kuch maydoni to`yinmagan atom yoki atomlar gruppasidan iborat. Agar gaz o`zining kritik temperaturasidan past temperaturada adsorbilansa, gaz bosimi ortishi bilan monomolekulyar adsorbtsiya polimolekulyar adsorbtsiyaga aylanadi.




Tayanch iboralar:

Adsorbilanish, adsorbent, Lengmyur formulasi, Freyndlix tenglamasi, maksimal adsorbtsiya, Adsorbtsiya issiqligi, adsorbtsion muvozanat, polimolekulyar adsorbtsiya.

Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Axmedov K. S., Raximov X. R. "Kolloid ximiya". T. 1992. 60-77betlar.

2. Voyutskiy S. S. "Kurs kolloidnoy ximii" M. 1976g. 94-132 betlar.

3. Pasinskiy A. G. "Kolloidnaya ximiya" M. 1973g. 103-112 betlar.

4. Fridrixsberg D. A. "Kurs kolloidnoy ximii" L. 1974 1984g. 300 bet.

5. Baranova V. I. i dr. "Praktikum po kolloidnoy ximii" M. 1983g. 38-50 betlar.

6. Malaxova A. YA. "Praktikum po fizicheskoy i kolloidnoy ximii". Minsk. 1974g st 229-239betlar.