Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 217

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 211 212 213 214 215 216 < 217 > 218 219 220 221 222 223 .. 310 >> Следующая

Б^ОН + (Н20)хЖу+ = 5ЦЭМ(у-1) + (Н20)л-_] + НЮ + Н +
во второй класс — гидрофобные связи, например между длинно-цепочечными гидрофобными катионами, такими, как (С^НгОМ-^СНзЬ- В данном случае- играет роль поверхностное натяжение воды, которая не смачивает углеводородные группы. Поверхностное натяжение воды удерживает вместе такие смежные адсорбированные группы, направляя их от поверхности. Однако азотсодержащие катионы и сопутствующие им анионы адсорбируются на поверхностных группах БКЭН.
Только в присутствии «нейтрального электролита», например \таС1, разбавленного в отношении 1:1, когда значения рНт н.э. и рН„.э.т очень близки, рассматриваемая система гораздо легче поддается исследованию с использованием математической модели.
Однозарядные катионы: ионы металлов и низших аминов
Адсорбция ионов N0.+, К+, Р\Ь+ и др. неоднократно изучалась, и здесь будет рассмотрено лишь несколько примеров. Многие более ранние экспериментальные данные носят только качественный характер вследствие несовершенных методов приготовления образцов и неизвестных значений удельных поверхностей.
Кириченко и др. [204] разработали методику получения образцов кремнезема для ионообменных исследований с воспроизводимыми значениями удельных поверхностей. Они приготовили серию силнкагелей гидротермальной обработкой с продолжительностью пребывания образцов в автоклаве 10—20 ч в ин-
Химия поверхности кремнезема
923
тервале температур 90—300°С. К сожалению, они затем не удалили поверхностный слой обработкой разбавленной щелочью с тем, чтобы убрать микропористый кремнезем, который осаждался из пересыщенного раствора по мере охлаждепя системы. Как и следовало ожидать, чем выше была температура обработки, тем более низким получалось значение удельной поверхности. Однако при более высокой температуре предварительной обработки при последующем охлаждении кг. небольших участках поверхности осаждалось большее количество растворимого кремнезема, образуя более толстый слой микропористого кремнезема (см. гл. 5). Авторы приписали более высокую величину адсорбции возросшей «гидратации» поверхности за счет образования групп Sis (ОН)2 и Sis (ОН)з, однако не доказали, что подобные группы существуют и не сомневались в правильности своих выводов о том, что большее число групп ОН размещалось на-едипице площади поверхности, измеренной методом БЭТ, хотя с точки зрения недавно полученных данных относительно микро-пористости поверхности кремнезема, подвергавшегося гидротермальной обработке в автоклаве, дополнительные группы SiOH, вероятно, находятся .внутри микропер, не доступных молекулам азота. (Это является хорошим примером того, насколько сложно получить однородную, сглаженную, непористую поверхность кремнезема с высоким значением удельной поверхности для проведения принципиальных исследований.)
Адсорбцию и обмен ионов К."'", Ва2+ и Mg2+ из растворов хлоридов на поверхности кремнезема исследовали методом ЯМР [205]. Были зарегистрированы различающиеся по ширине линии адсорбированной воды РРО.
Число центров на единице поверхности, доступных для адсорбции ионов NaT, было тем же самым, что и для ионов К~; однако после предварительной адсорбции олсинамина число центров осталось неизменным только для ионов К~, но понизилось на 34- % Для иоков Na+. Таким образом, поверхность стала селективной по отношению к нонам К1- [206]. Согласно данным Абендрота [194], адсорбционное поведение ионов щелочных металлов от Li до Cs на кремнеземной поверхности различается менее че.м на 20%. Необходимо отметить, что для большинства данных, полученных при изучении однозарядных ионов, «адсорбция» заключается главным образом в удерживании иона в наружном слое Гельмгольца и увеличивается параллельно с возрастанием поверхностного заряда (см. раздел о природе ионных заряженных центров).
Низшие амины адсорбируются в виде замещенных ионов аммония. Такие соединения заслуживают детального рассмотрения, так как поверхность силикагеля, несущая подобные'адсорбированные ионы, представляет собой хороший адсорбент, осо-
924
Глава 6
бенно для веществ со слабокислыми свойствами. К тому же силикагели, несущие на поверхности ионы аммиака или амина, селективно проявляют сродстве по отношению к ионам определенных металлов, которые в этом случае прочно адсорбируются. Регулируемая таким способом селективная адсорбция была продемонстрирована Неймарком и др. [207].
Катионы щелочноземельных металлов и магния
Кэрролл и Фримен [208] измеряли относительную адсорбцию ионов металлов на поверхности кремнезема, определяя степень вытеснения ионами предварительно адсорбированных красителей. Наиболее сильно шла адсорбция ионов Са2+, затем Ва2+ и Эг2+.
В том случае, когда ион Са2+ адсорбируется на кремнеземной поверхности, то он может замещать только один ион Н+:
Б1ЮН + Са2+ = 515ОСа+ + Н+
Об этом было сообщено Боемом и Шнайдером [209] и подтверждено Дилером [210]. Гринберг [211] показал, что ион кальция адсорбировался выше рН 5; адсорбированное количество было пропорционально удельной поверхности. Оказалось, что на 1 нм2 адсорбировалось примерно четыре иона Са2+. На основании ранее сделанных Дилером допущений, что концентрация гидро-ксильных группа равна 8 ОН-групп/нм2, можно считать, что каждый ион Са2+ был связан с двумя группами БЮН. Однако число групп на единице поверхности составляет примерно 4,6 ОН-групп/нм2; таким образом, каждый ион Са2+ связывается с одной группой БЮН. К такому заключению пришли теперь на основании другой информации о поверхностной концентрации гидроксильных групп. Тедрос и Ликлема [212] сделали аналогичный вывод.
Предыдущая << 1 .. 211 212 213 214 215 216 < 217 > 218 219 220 221 222 223 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed