Темы лабораторных занятий

1. Изучение адсорбции ПАВ на границе раствор-воздух

2. Исследование адсорбции ПАВ на границах раздела твердое тело-раствор, раствор-воздух.

3. Определение изостерических теплот адсорбции ПАВ на границе раздела раствор-воздух.

4. Определение активности углей по теплоте смачивания.

5. Исследование адсорбции водных растворов уксусной кислоты на активированном угле статическим методом.

6. Изучение адсорбции карбоновых кислот из водных растворов на силикагеле кондуктометрическим методом.

7. Измерение теплоты адсорбции предельных углеводородов на газовом аналитическом хроматографе.

8. Избирательность адсорбции. Влияние растворителя на адсорбцию.

9. Ионообменная адсорбция.

Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Рабочей программой дисциплины «Теоретические вопросы адсорбции» предусмотрена самостоятельная работа студентов в объеме 54 часов.

Студентам предлагаются следующие формы самостоятельной работы: написание лабораторных отчетов, подготовка к лабораторным занятиям, коллоквиумам, контрольным работам, зачету.

 

Вопросы для самоконтроля и подготовки к зачету

1. Дайте определения понятиям: адсорбция, адсорбент, адсорбат.

2. Какова природа сил, вызывающих физическую адсорбцию?

3. В чем заключается движущая сила адсорбции? Как количественно характеризуют адсорбцию?

4. Классификация адсорбентов, предложенная Дубининым М.М.

5. Классификация адсорбентов, предложенная Киселевым А.В.

6. Метод избытков Гиббса. Приведите основные соотношения этого метода.

7. В чем различие между полной (абсолютной) адсорбцией и избыточной адсорбцией? Назовите размерности этих характеристик.

8. Приведите вывод уравнения изотермы Ленгмюра. При каких допущениях оно применимо?

9. При каких условиях уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра переходит в уравнение Генри?

10. Какой вид будет иметь уравнение изотермы адсорбции компонента из смеси в предположении, что выполняется изотерма Ленгмюра?

11. Что такое полимолекулярная адсорбция?

12. Как выглядят изотермы полимолекулярной адсорбции?

13. Какие допущения были использованы при выводе уравнения БЭТ?

14. В чем физический смысл констант в уравнении БЭТ, как их можно определить?

15. В чем преимущества уравнения БЭТ перед другими уравнениями изотерм адсорбции?

16. Расскажите о методах определения адсорбции газов и паров.

17. Приведите формулу для расчета удельной поверхности адсорбента с использованием величины предельной адсорбции и поясните характеристики, входящие в нее.

18. В чем заключаются различия между адсорбцией в двух предельных состояниях, характеризующие переход от однородной поверхности к неоднородной?

19. Запишите уравнение Хилла-де-Бура. Что оно описывает?

20. В каких случаях уравнение Хилла-де-Бура переходит в уравнение Фольмера?

21. Какой вид имеют изотермы делокализованной адсорбции?

22. Назовите критерии соответствия модельных изотерм адсорбции экспериментальным изотермам.

23. К каким адсорбентам применима теория Поляни? В чем ее сущность и каковы основные положения?

24. Каковы особенности характеристической кривой адсорбента? Что означает аффинность характеристических кривых?

25. Капиллярная конденсация и особенности ее протекания в пористых адсорбентах.

26. В каких случаях необходимо учитывать капиллярную конденсацию при адсорбционных процессах?

27. Уравнение изотермы адсорбции в теории объемного заполнения пор.

28. Выведите адсорбционное уравнение Гиббса. Укажите области его применения.

29. Поясните термины «изотерма адсорбции», «изобара адсорбции» и «изостера адсорбции». Какие зависимости они выражают?

30. Как определяют изостерическую, чистую, интегральную, дифференциальную теплоты адсорбции? Как они связаны между собой?

31. Из каких зависимостей рассчитывают энергетические параметры адсорбции (изменение энергии Гиббса, энтальпии, энтропии)?

32. Можно ли рассчитать энтальпию адсорбции из уравнения Клапейрона-Клаузиуса (в газовой фазе) или уравнения растворимости (в жидкой фазе)?

33. Как изменяется при адсорбции свободная энергия системы?

34. Запишите выражения для интегральной и дифференциальной энергии при адсорбции.

35. Как определить дифференциальную работу адсорбции?

36. Выведите общее уравнение изотермы адсорбции в предположении инертности адсорбента.

37. Дайте определение понятию «решеточные модели адсорбции» В чем их особенность и недостаток?

38. Выведите уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра с помощью решеточной модели.

39. Одномерная и двумерная модель Изинга. Возможен ли расчет комбинаторного фактора в двумерной модели без введения приближений?

40. Выведите уравнение БЭТ с помощью решеточной модели. Проанализируйте полученное решение.

41. Применение уравнений с вириальными коэффициентами для описания экспериментальных изотерм и теплот адсорбции.

42. Получите общее уравнение изотермы адсорбции из бинарных растворов. Проанализируйте данное уравнение.

43. Какой вид имеют изотермы гиббсовской адсорбции и полной адсорбции для сильно и слабо адсорбирующихся компонентов раствора?

44. Какое явление называют адсорбционной азеотропией?

45. Какие факторы влияют на адсорбцию из растворов?

46. Какие уравнения описывают изотермы адсорбции неионогенных поверхностно-активных веществ?

47. Какие особенности имеют изотермы адсорбции ионогенных поверхностно-активных веществ?

48. В чем сущность ионообменной адсорбции? Каково ее практическое значение?

49. Какие вещества называются катионитами и анионитами? Приведите примеры ионообменных адсорбентов. Назовите их активные группы.

50. Какими экспериментальными методами применяют для изучения адсорбции из растворов?