Химический анализ
Адсорбция - концентрирование вещества (адсорбата) из объема газа или жидкости на поверхности твердого тела (адсорбента) или жидкости. Если молекулы адсорбата образуют поверхностное хи¬мическое соединение с адсорбентом, то говорят о хемосорбции. Адсорб¬ция увеличивается с ростом давления газа или концентрации раствора. При снижении парциального давления адсорбируемого компонента га¬зовой смеси или бесконечном разбавлении раствора адсорбция умень¬шается вплоть до полного освобождения поверхности адсорбента от молекул адсорбата.
Реакциям катионного обмена свойственны иные признаки. По Гельфериху, для истинного катионного обмена характерны: 1) обра¬тимость реакции; 2) скорость реакции контролируется диффузионными процессами; 3) реакции обмена стехиометричны; 4) как правило, вы-ражена селективность по отношению к различным ионам.
Одно из главных различий между адсорбцией и ионным обменом заключается в том, что обменные катионы являются обязательным ком¬понентом ППК и могут быть только заменены на катионы другого ро¬да, но не удалены вовсе. Попытка пространственного расчленения ППК на анионную часть и катионы привела бы к нарушению принципа элек¬тронейтральности. В противоположность этому поверхность адсорбен¬та может быть полностью лишена молекул адсорбата. Общее содержа¬ние обменных катионов остается сравнительно постоянным (в преде¬лах постоянства величины ЕКО), тогда как количество адсорбирован¬ного вещества является функцией активности адсорбата в объеме фа¬зы. Иными словами, адсорбент и адсорбат могут существовать раз¬дельно, тогда как ППК составляет единое целое.
В то же время количественные закономерности адсорбции и ион¬ного обмена могут быть описаны сходными по форме уравнениями. Для описания изотерм адсорбции пользуются уравнением Фрейндлиха или уравнением Ленгмюра.
- 1.jpg (88.88 КБ) 7634 просмотра
Электрическое взаимодействие характерно для классического вариан¬та ионного обмена, когда удерживаемые за счет электростатического взаимодействия катионы и анионы легко обмениваются на катионы и анионы равновесного почвенного раствора.
Такое взаимодействие характерно в чистом виде для катионов Na+,Cs+,частично для K+, Ca2+ .
Большинство важнейших анионов (НаРО4-, НРО42-, SO42-, F-), катионы щелочноземельных металлов, катионы и гидроксиды практиче¬ски всех тяжелых металлов в значительной мере или полностью погло¬щаются по механизму специфической адсорбции. Это означает, что при таком взаимодействии образуются с поверхностными соединениями или группами уже значительно более прочные координационные и ковалентные связи. Связанные по механизму специ¬фической адсорбции ионы уже не удается вытеснить катионами_и анио¬нами нейтральных солей по типу обычных реакций ионного обмена. При специфической адсорбции могут поглощаться значительно боль-шие количества ионов, чем это вытекает из ЕКО и уравнений обмена, причем уровень поглощения сильно зависит от рН.
Общее поглощение Сu2+ будет равно сумме специфи¬ческой и неспецифической адсорбции.
Содержание работы.
1. Насыщение почвы ионами меди
2. Атомно-абсорбционное определение содержания равновесной концентрации меди в растворах.
3. Построение изотерм абсорбции меди.
4. Определение специфической абсорбции меди.