Из уравнения (13) можно записать
(15)
При исследовании адсорбции из растворов условием стандартного состояния является отсутствие взаимодействия между молекулами растворенного вещества, а также с молекулами воды, которое нарушило бы ее структуру. Этому стандартному состоянию соответствует бесконечно разбавление органического компонента водой в равновесном растворе и адсорбционной фазе.
Рассмотрим предельное значение коэффициента активности при . Подставив
в уравнение (14), получим:
(16)
где – равновесная концентрация, соответствующая плотному заполнению адсорбционной фазы, т.е.
.
Наибольшему заполнению адсорбционной фазы соответствует равновесная концентрация, равная концентрации насыщенного раствора Cs:
при
(17)
Поскольку вид функции от θ в общем случае выражается кривой, которая монотонно изменяется от
(при
) до
(при
), для приближенного вычисления
при любом
можно использовать широко распространенный в химической технологии прием «рабочей линии». Для этого на ординате при
откладывают величину
и соединяют эту точку с началом координат. Тогда приближенное значение
при любом значении
можно найти из соотношения:
(18)
На рис. 6 показано изменение от
для нитробензола (дипольный момент равен 3,96D). Штриховая прямая получена для значений
, рассчитанных по растворимости.
Рис.6. Зависимость lg fi от θ для молекул нитробензола, адсорбированного на угле КАД (штриховая линия рассчитана по растворимости)
Из рис. 6 видно, что до относительно заполнения эти прямые не совпадают. Еще более сильное диполь – дипольное отталкивание наблюдается в случае адсорбции n-нитроанилина (дипольный момент равен 6,17D).
Предельное значение коэффициента активности, таким образом, можно рассчитывать по константе адсорбционного равновесия и растворимости в тех случаях, когда диполь – дипольное отталкивание молекул в адсорбционной фазе отсутствует или незначительно (при малых дипольных моментах молекул).
Химическая термодинамика. Скорость химических процессов
...
Алкалоиды и история их открытия
...
Введение
С давних лет человечество мечтает о лекарстве,
которое при действии на организм обладало бы максимальной избирательностью,
благодаря чему эффективно устраняется причина болезни, но не возникают
неж ...