214
jarayonda, havoni iflos gazlardan tozalashda, eritmalarni har xil qo’shilmalardan
holi qilishda, ulardan erigan moddalarni ajratib olishda adsorbsiyadan keng
foydalaniladi.
Qattiq jism sirtidagi adsorbsiya
. Qattiq jismlar ham suyuqliklar kabi sirt
energiyasiga ya’ni sirt tarangligiga ega bo’ladi. Ammo xaligacha qattiq jismning
sirt tarangligini aniq o’lchash usuli ma’lum emas.
Qattiq jism sirtida gazning adsorbilanishini miqdor
jihatdan xarakterlash
uchun yo gaz bosimining kamayishi yoki adsorbent massasining ortishi o’lchanadi,
chunki adsorbsiya vaqtida adsorbentning massasi ortadi.
Adsorbentning sirt birligiga (1 m
2
gа) yutilgan moddaning gramm-molekula
hisobidagi miqdori solishtirma adsorbsiya deyiladi. Solishtirma adsorbsiyani topish
uchun adsorbsiyaviy muvozanat vaqtida yutilgan modda miqdorini (mol hisobida)
adsorbent sirtiga bo’lish kerak:
(9.5)
bu yerda G - solishtirma adsorbsiya; x - yutilgan modda miqdori; S - adsorbent
sirti.
Lekin g’ovak-g’ovak tuzilgan qattiq adsorbentlarning (ko’mir, silikageli va
hokazolarning) sirtini o’lchash juda qiyin bo’lgani uchun amalda solishtirma
adsorbsiyani topishda yutilgan modda miqdori adsorbent og’irligiga bo’linadi;
bu yerda x - yutilgan moddaning gramm hisobidagi og’irligi; m -
adsorbentning gramm hisobida olingan og’irligi. Har qanday adsorbent ma’lum
miqdordan ortiq moddani yuta olmaydi. Moddaning sirt birligiga (1 m
2
ga)
yutilishi mumkin bo’lgan eng ko’p miqdori maksimal solishtirma adsorbsiya
deyiladi va G
∞
balan belgilanadi.
Qattiq jismlarda bo’ladigan adsorbsiya hodisasini tekshirish natijasida qutbli
adsorbentlar qutbli moddalarni va ionlarni yaxshi adsorbilashi, qutbsiz
adsorbentlar
esa qutbsiz moddalarni adsorbilashi aniqlangan.
215
Agar qutbsiz adsorbent sirtida -СOOН, -ОН, NH
2
- qutb guruhi bo’lgan
organik moddalar eritmalardan adsorbilansa, bu molekulalarning qutbsiz
radikallari qutbsiz adsorbentga yo’nalgani holda molekulaning qutbdi guruhlari
qutbli suyuqlikka tomon yo’naladi. Agar yutiluvchi moddada adsorbent tarkibidagi
atom yoki atomlar guruhi bo’lsa, u modda yaxshi adsorbilanadi. Qutbli va
geterogen adsorbentlarning sirti suvni yaxshi, lekin benzolni yomon adsorbilaydi;
bular gidrofil adsorbentlar deyiladi. Qutbsiz adsorbent suvni yomon, lekin benzolni
yaxshi adsorbilaydi; bular gidrofob (yoki liofob) adsorbentlar deyiladi.
Masalan, ko’mir gidrofob adsorbentlarning tipik vakili, silikagel esa gidrofil
Adsorbentlarnikg vakili hisobladi. Adsorbilanish maqsadlari
uchun aktivlangan
ko’mir juda ko’p ishlatiladi. Aktivlangan ko’mir g’ovak modda bo’lib, asosan,
ugleroddan iborat. Turli organik moddalarning havo kirmaydigan joyda
qizdirilishidan hosil bo’lgan ko’mirda har xil smolalar bo’lib, ular ko’mir
ning teshiklarini bekitib qo’yadi. Bu smolalarni yo’qotib, ko’mirning g’ovakligini
oshirish maqsadida ko’mir maxsus ishlanadi, ya’ni aktivlashtiriladi. Ko’mir
qanday sharoitda aktivlanganiga qarab, yo kislotalarni yoki asoslarni ko’proq
adsorbilaydi. Masalan, 900° C da aktivlangan toza ko’mir kislotalarni adsorbilaydi;
400-450° C da aktivlangan ko’mir asoslarni yaxshi adsorbilab, kislotalarni
adsorbilamaydi.
I.A.SHilov aktivlangan ko’mir o’z sirtida yod kislotalarni yoki asoslarni
adsorbilash sababini ko’mirga ishlov berilayotganda uning sirtida birikmalar, ya’ni
asos yoki kislota xarakteriga ega bo’lgan oksidlar hosil bo’lishidandir deb
tushuntirdi. Adsobsiya bilan boglliq ishlarda, ko’mirdan
tashqari, boshqa bir
adsorbent - silikagel ham ko’p ishlatiladi. Silikagel silikat kislotankng
suvsizlantirilgan gelidir. Silikagel kislota xarakteriga ega bo’lgan adsorbentlar
qatoriga kiradi; u asosan, asoslarni adsorbilaydi.
Aktivlangan ko’mir gidrofob adsorbentlar, shuning uchun u qutbsiz
moddalarni yaxshi adsorbilaydi. Silikagel esa gidrofil adsorbent bo’lgani uchun
qutbli moddalarni yaxshi adsorbilaydi.
216
Eritmalarda bo’ladigan adsorbsiya vaqtida,
erigan modda bilan bir qatorda,
erituvchi ham adsorbilanishi sababli, erituvchi sifatida suv olinsa, adsorbent
sifatida ko’mir ishlatiladi, aksincha, suvsiz eritmalar uchun adsorbent sifatida
silikagel ishlatiladi.
Adsorbsiya jarayoni kimyoviy texnologiyada katta rol o’ynaydi. Masalan,
gaz aralashmalarishni ajratib tozalashda faol ko’mir, silikagel,
kolloid moddalar
kabi adsorbentlar ishlatiladi. Adsorbsiyadan koks gazlaridan benzol olishda
foydalaniladi. Buning uchun faol ko’mir bilan to’latilgan adsorberga adsorbent
to’yinguncha gaz aralashmasi yuboriladi. So’ngra adsorbergga 100 °C li suv bug’i
beriladi; suv bug’i ko’mirga yutilgan benzolni siqib chiqaradi. Natijada, benzol va
suvdan iborat sistema hosil bo’ladi; benzol suvda erimasligi uchun endi benzolni
ajratib olish qiyin bo’lmaydi. Gazlar aralashmasini ajratishda ketma-ket
desorbtsiya o’tkaziladi. Avval past haroratda gazlar aralashmasi adsorbentga
yuttiriladi. Keyin asta-sekin qizdirganda gazlar o’zining qaynash haroratiga
muvofiq adsorbentdan chiqa boradi. Shu tariqa geliy va boshqa inert gazlar olinadi.
Dostları ilə paylaş: