Полянидің потенциалдық теориясы

Полянидің потенциалдық теориясы полимолекулалық адсорбцияны сипаттайды.Бұ лтеория адсорбция шамасы мен газ қ ысымы арасындағ ы байланысты адсорбциялық кең істік кө лемі арқ ылы қ арастырады. Теория адсорбент бетінде беттік кү штердің потенциалдық ө рісі болады деген қ ағ идағ а негізделген. Адсорбциялық беттегі молекулалар арасында тек қ ана дисперстік кү штер ә сер етеді, ал дисперстік кү штер аддитивті жә не температурағ а байланысты емес деген тұ жырымдарғ а сү йенеді.

Адсорбция барысында адсорбат молекулалары арасындағ ы ә рекеттесу табиғ аты ө згермейді, бірақ адсорбат молекулаларының беттегі тығ ыздығ ы (концентрациясы) артады деп қ арастырылады. Адсорбциялық қ абаттағ ы газды зат конденсацияланып, сұ йық кү йге ө теді. Бұ ның ө зі адсорбциялық потенциалдың беттен қ ашық тық қ а байланысын адсорбат кө лемімен алмасты-руғ а мү мкіндік береді. Адсорбцияланғ ан зат кө лемін адсорция изотермасынан анық тауғ а болады (А = f (p/p_s)):

V = A× V_м. (2.1)

Мұ ндағ ы V_м- конденсирленген адсорбциялық қ абаттағ ы адсорбаттың мольдік кө лемі. Адсорбциялық қ абаттағ ы молекулалар арасындағ ы ә рекеттесудің ө лшемі ретінде адсорбциялық потенциал (e) алынғ ан.

Адсорбциялық потенциал деп-адсорбент жоқ кезінде сұ йық адсорбатпен тепе-тең дік кү йдегі (қ ысымы р_s ) будың 1 моль мө лшерін адсорбентпен тепе-тең дік кү йдегі бу фазасына (қ ысымы р) кө шіру ү шін атқ арылатын жұ мыс шамасын айтады:

(2.2)

Демек, тә жірибелік мә ндерден адсорбцияланғ ан газдың (конденсаттың) кө лемін (V)жә неадсорбциялық потенциалды (e) анық тайды. Сонан соң адсорбцияның потенциалдық қ исы-ғ ын, яғ ни e = f (V) қ исығ ын тұ рғ ызады (2.1-сурет). Потенциалдық қ исық тың тү рі температурағ а тә уелсіз. Ө йткені адсорбциялық қ абатта орын алатын дисперстік кү штер температурағ а байланысты емес.

2.1-сурет. Адсорбцияның сипаттамалық потенциалдық қ исығ ы

Сондық тан ә ртү рлі температураларда алынғ ан тә жірибелік мә ндер бір потенциалдық қ исық e = f (V) бойында жатады, яғ ни

Демек ә ртү рлі екі температура ү шін былай жазуғ а болады:

V = A₁× V_{м, 1}= A₁× V_{м, 1}; e = R× T₁× ln (p_s, ₁/p) = R× T_2× × ln (p_{s, 2}/p). (2.3)

Демек, бір температурадағ ы изотерманы біле отырып, екінші температурадағ ы изотерманы анық тауғ а болады.

М.М.Дубининнің пікірі бойынша бір адсорбент бетіне ә ртү рлі адсорбаттар адсорбцияланатын болса, онда адсорбаттың кез-келген кө лемінде адсорбаттардың адсорбциялық потенциал-дарының қ атынасы тұ рақ ты шамағ а (b) тең болады:

(e / e₀)_v = b. (2.4)

Мұ ндағ ы e₀ – стандарт ретінде алынғ ан адсорбаттың адсорбциялық потенциалы. bкоэффициентін аффиндік эффициент деп атайды.

Демек, бір адсорбат ү шін сипаттамалық қ исық ты жә не аффиндік коэффициентті білетін болсақ, онда екінші адсор-баттың сол адсорбент бетіне адсорбциясын есептеуге болады.

3. Полимолекулалық адсорбция изотермасының