5.3 Коэффициент активности. Предельное значение коэффициента активности
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 и 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 и 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).
- 1. ВВЕДЕНИЕ
- 2. АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
- 3. Сорбция из водных растворов
- 4. Изотермы адсорбции. Уравнение Лэнгмюра. Уравнение фрейндлиха
- 5. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях без экспериментальных измерений
- 5.1 Аддитивность величин стандартного уменьшения свободной энергии адсорбции
- 5.2. Парциальная константа адсорбционного равновесия при адсорбции из водных растворов на пористых углеродных сорбентах
- 5.3 Коэффициент активности. Предельное значение коэффициента активности
- 5.4 Вычисление изотерм адсорбции органических веществ из водных растворов углеродными адсорбентами
- 6. Методы выбора и контроля АДсорбентов для очистки воды
- 6.1 Влияние природы поверхности и пористости углеродных адсорбентов на молекулярную адсорбцию органических веществ из водных растворов
- 6.2 Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию
- Физико-химические способы очистки воды
- 59. Методы очистки сточных вод: механические, физико-химические: фильтрация, адсорбционный метод, обратный осмос.
- Физико-химические методы очистки сточных вод
- 3.1 Выбор метода очистки сточных вод. Физико-химическая очистка
- 10.2 Физико-химические методы очистки сточных вод (Очистка сточных вод от растворимых примесей).
- 7.3 Физико-химические и биологические методы очистки сточных вод.
- 1.2.3. Физико-химическая очистка сточных вод.
- Физико-химические методы очистки сточных вод
- 37.) Физико-химические методы очистки воды
- Физико-химические методы очистки сточных вод