Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лопатин В.Н. -> "Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред" -> 80

Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.

Лопатин В.Н., Приезжаев А.В., Апонасенко А.Д. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 384 c.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка): metodisvertosiyaniya2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 74 75 76 77 78 79 < 80 > 81 82 83 84 85 86 .. 154 >> Следующая

Согласно методике (2.3.4) производился расчёт площади поверхности, объёма и концентрации частиц в пробе. Далее рассчитывались общая площадь поверхности и общий объём частиц в данном объёме.
По отношению найденных значений массы и объёма адсорбированного слоя находилась концентрация вещества в адсорбированном слое.
Для корректировки данных общее содержание органического вещества параллельно оценивалось по методу ХПК по методике (2.3.2).
Для описания и изучения процессов адсорбции органических веществ из растворов на неорганических частицах используют ряд стандартных величин и закономерностей. Основным подходом к исследованию механизма адсорбции, как уже упоминалось ранее, является изучение изотермы адсорбции как основной характеристики процесса, отражающей характер изменения состава раствора. Наиболее важными характеристиками адсорбции являются тип адсорбции, форма изотермы, наличие плато на изотермах, степень покрытия поверхности (доля занятых мест), скорость адсорбции и максимально возможное количество адсорбированных молекул [206].
На рис. 3.4 приведена изотерма адсорбции гуминовой кислоты на глинистых минералах (каолинит) для первой серии модельных экспериментов.
1) Алгоритм дешифрирования представлен в работе [205]
РОВ, мг/мг взвеси
Рис. 3.4. Изотерма адсорбции (модельные среды, 1 серия)
Поскольку процесс адсорбции определяется поверхностью частиц, чтобы учесть дисперсность взвеси, концентрация АОВ была отнесена не к единице массы адсорбента, а к единице площади поверхности взвеси (рис. 3.5).
Данная зависимость была отнесена к классу L (класс Ленгмюра), выгнута относительно оси концентрации РОВ на начальном этапе. Пологий характер возрастания при увеличении концентрации адсорба-та говорит о монофункциональном характере растворённого вещества, энергия взаимодействия между молекулами адсорбата мала, энергия активации не зависит от степени заполнения поверхности. При дальнейшем увеличении концентрации наступает насыщение [108].
АОВ, мг/м2 0
РОВ, мг/м2
Рис. 3.5. Изотерма адсорбции (модельные среды, 1-я серия)
Остановимся на вопросе о применимости теории Ленгмюра для данной системы. Как было показано в гл. 1, для данной теории есть ряд условий: она применима исключительно для мономолекулярного слоя при отсутствии взаимодействия между молекулами адсорбата и абсолютной однородности поверхности адсорбента. Однако на практике не
существует реальных систем, выполняющих все эти условия. Теория адсорбции не может по известным физико-химическим свойствам адсорбата и адсорбента рассчитать изотерму адсорбции, не проводя экспериментальных исследований. Поэтому описать экспериментальные изотермы с помощью различных теоретически разработанных моделей адсорбции можно, основываясь на наибольшей применимости модели к данной системе. Если теоретическое уравнение изотермы адсорбции хорошо воспроизводит экспериментальные данные, то можно рассчитать неизвестные величины адсорбции при разных условиях и определить различные параметры адсорбентов и адсорбатов. Экспериментально доказано, что адсорбция превосходит монослойную, но хорошо описывается теорией Ленгмюра. Скорее всего, избыточная энергия на поверхности адсорбента не компенсируется полностью мономоле-кулярным слоем адсорбата и образуется некое подобие облака вокруг частицы адсорбента, в котором идёт экспоненциальное уменьшение плотности с увеличением расстояния молекул адсорбата до поверхности адсорбента.
Степень покрытия поверхности частиц адсорбированным органическим веществом аппроксимировалась по модели Ленгмюра, которая является наиболее типичной для адсорбции из водных растворов: в = кСр/(1 + кСр) (к — константа адсорбционного равновесия, характеризующая энергию взаимодействие адсорбента и адсорбата при постоянной температуре, чем больше к, тем сильнее это взаимодействие). Также по модели Ленгмюра рассчитывалась максимально возможная концентрация АОВ в адсорбированном слое: С™ах = Са/в, где Са и Ср — концентрации адсорбированного и растворённого органического вещества соответственно.
Из численных расчётов получено, что максимально возможная концентрация адсорбированного органического вещества ((7™ах) для первой серии модельных экспериментов составила приблизительно 300 ± 37 мг/м2, константа адсорбционного взаимодействия (к) составила 0.002 м2/мг (множественный коэффициент корреляции г = 0.94; количество наблюдений п — 6).
Как указывалось ранее, во 2-й серии экспериментов варьировалась концентрация адсорбента, а концентрация адсорбата оставалась постоянной. Это позволило более детально изучить изотерму адсорбции во всём диапазоне концентраций. Изотерма адсорбции для данной серии экспериментов представлена на рис. 3.6. Данную изотерму также можно отнести к классу L.
Максимально возможная концентрация адсорбированного органического вещества ((7™ах) для 2-й серии модельных экспериментов составила приблизительно 230 =Ь 22 мг/м2, константа адсорбционного взаимодействия (к) составила 0.001 м2/мг (г = 0.93; п = 32).
Предыдущая << 1 .. 74 75 76 77 78 79 < 80 > 81 82 83 84 85 86 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed