Adsorbsiya - Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A

|
Vazirligi buxoro davlat universiteti d. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A
|
bet | 102/119 | Sana | 14.06.2024 | Hajmi | 4,04 Mb. | | #263652 | Turi | Учебник |
Bog'liq 21558 2 CDEAD1DE360DB13C9B7A03EFD7ECBD40E7F94F1FAdsorbsiya – qattiq yoki suyuq moddalar (adsorbentlar) sirtiga suyuq yoki gaz holidagi modda (adsorbat) larning konsentrlanishi (yutilishi). Adsorbsiya adsorbent sirtidagi molekulalararo kuch ta’sirida sodir bo’ladi. Adsorbat molekulalari adsorbent sirtiga yaqinlashib, unga tortiladi va adsorbatning bir (mono), ikki (bi-) va hokazo ko’p (poli-) molekulali adsorbsion qavati hosil bo’ladi. Adsorbatning adsorbsion qavatdagi konsentratsiyasi ma’lum darajaga yetganidan keyin desorbsiya boshlanadi.
Yutilgan modda adsorbsion qavatda o’z xususiyatini saqlab qolsa, fizik adsorbsiya, o’zgarsa, ya’ni adsorbent bilan kimyoviy biriksa, kimyoviy adsorbsiya deyiladi.
Fizik adsorbsiya temperatura, bosim, konsentratsiyaga, adsorbent va adsorbatning tabiatiga, shuningdek, adsorbent tuzilishiga ham bog’liq. Adsorbiya hodisasi tabiatda keng tarqalgan. Yerga solingan o’g’it, avvalo tuproqqa adsorbetsiyalanadi. O’simlik tuproqdagi ozuqani ildizi orqali adsorbsiya jarayoni asosida o’zlashtiradi. Adsorbsiya gaz va suyuq aralashmalarni ajratishda biologik
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 m2 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 m2 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.
Agar qutbsiz adsorbent sirtida -СOOН, -ОН, NH2 - 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.
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.
|
| |