انواع جذب سطحی فیزیکی و شیمیایی در سطح کاتالیزورها

صفحه 1:


صفحه 2:
3 مقدمه در اين بخش در مورد واکنش های هتروژن که در سطح کاتالیزوراتفاق می افتد بحث شده است ات ی سس اس هم از لحاظ نظری وهم از لحاظ کاربردی اهمیت زیادی دارندبیشتر واکنش هایی که در تهیه محصولات صنعتی بکار می روند در ردیف واکنش های کاتالیز شده ناهمگن هستند که برای این امر سطوح جامد مختلفی کشف شده اند که می توانند بسیاری از واکنش های زیر را کاتالیست کنند . که در جدول صفحه بعد به آنها اشاره شده است 

صفحه 3:
Catalysis Fe, Mo Si0,/Ah0; 2:03/TiO; Alkaline 2 Co and F ‏تیاه‎ ‘Transition ‏ازع‎ وميك بالج ‎Pr, PO‏ ‎Ag, AgiO‏ ۷۵ €r,05/A1,0; AIL /TICLy (Ziegler cataly Table 30 _A Selection of Heterogencous Catalysed Reactions Example N.+ 3H, = 2۱ Petroleum fractions give ‏رست‎ ‎hydrocarbons with alkylations and isomerisations CO and Hy give higher alcohols higher hydrocarbons aromatic hydrocarbons HOU NIL, to produce INO, CAL to produce CU 0 80, to produce H,S0, CoH gives polyethylene Stereospecific polymerisations Type of reaction, ‘Ammonia synthesis (e.g. Haber process) Cracking reactions Fischer—Tropsck synthesis Hydrogenation and dehydrogenation Oxidation Polymerisation 

صفحه 4:
میتواند سریع یا آهسته باشد به صورت تک لایه ای است 

صفحه 5:


صفحه 6:
سطح مساحت جاذب نحنی که رات مقدار ماده جذب شده برحسب فشا 0 ا تا دهده ديات ام ‎vw.‏ فته مى شود مقدار گاز جذب شده ,در معادله به ماهیت و 5556 ‎et as‏ دعاس رار ‎ 

صفحه 7:
۰ لگ مکان‌یموجود در هو ولحد سطح( سطح جامد بخشى از سطح بوشيده شده با كاز باشد ‎cele 3}‏ است كه تا آن لحظه هنوز مولكولهاى كاز آنرا اشغال ‏ 1 ثابت تعادل از ننموده اند رابطه زير بدست مى آيد ‎ 

صفحه 8:
م ۳ ۳۳ ص وجون بای یک گا | (8.1) که در 16 جم كاز جذبشده در فشار © , برلیپوشاندنتمام مکانهای‌جذببر رویسطح جاذپ جذب شده در فشار ‎Yh‏ 

صفحه 9:
فرضیات ایزوترم لانگموییر : جذببه صورتمولکولی‌لست-1 سطح جذبک نندم برلی‌هو جذب‌شسوندم معین‌دارایتعداد معینی-2 . مکان های جذبی است انرزىوبرهمكنشبراعهمه مكانط يكسانلسك3 بره كلشة بین‌مولکولهای‌جذبشده در مکانهایمختلنوجود -4 .ندارد 

صفحه 10:
1-@)=1/pKp Figure 84 “The Langmuir isotherm. 

صفحه 11:
مى كنيم که در اینجا ‎oe kak Ge, aed‏ مار .ثابت هستند كه به نوع جاذب و جذب شونده بستگی دارند. ‎ears‏ 

صفحه 12:


صفحه 13:
urface atoms ۰ ‏سي‎ sp ane Physisorbed zmolecule Dissociation energy of Ha — He ‘Curve for physisorption vergy for chemisorption “Heat of physisorption 

انواع جذب سطحی فیزیکی وشیمیایی در سطح کاتالیزورها تهیه کننده :زهرا قاسمی سال تحصیلی 89-90: گروه شیمی منطقه 17 در این بخش در مورد واکنش های هتروژن که در سطح کاتالیزوراتفاق می افتد بحث شده است .واکنش های کاتالیز شده ناهمگن هم از لحاظ نظری وهم از لحاظ کاربردی اهمیت زیادی دارندبیشتر واکنش هایی که در تهیه محصوالت صنعتی بکار می روند در ردیف واکنش های کاتالیز شده ناهمگن هستند که برای این امر سطوح جامد مختلفی کشف شده اند که می توانند بسیاری از واکنش های زیر را کاتالیست کنند .که در جدول صفحه بعد به آنها اشاره شده است . انواع جذبسطحی گاز روی سطح جامد جذب شیمیایی 1 2 3 جذب سطحی غیر تفکیکی جذب فیزیکی پیوند بین اتم ها به صورت دست نخورده باقی می نیروی جاذبه بین اتم های سطحی و جذب شونده ماند مولکول با های واند والسی نیرو زیاد قوی نیست و نوع خالی ظرفیتازهای .می باشد سطح فلز واکنش دهد اندازه -20کیلوژول می به گرمای جذب معموال جذب سطحی تفکیکی اتم های سطحی و جذب نیروی جاذبه بین قوی ها بسیار اتم پیوند بین است شونده شکسته می شود و هرکدام بر روی جذب مجاور مکان دو معموالبین -40و -400 گرمای جذب می شوند برمول است امکان جذب شامل انرژی فعالسازی میگردد امکان جذب به انرژی فعالسازی نیاز ندارد کیلوژول برمول است نمودار 4 5 میتواند سریع یا آهسته باشد به صورت تک الیه ای است معموال سریع است مگراینکه توسط نفوذ گازهادر جاذب های سطحی محدود شود به صورت چند الیه ای است جذب شیمیایی 6 7 8 9 جذب شیمیایی برگشت ناپذیر است مقدار جذب به جذب شونده و جاذب بستگی جذب فیزیکی جذب فیزیکی برگشت پذیر است مقدار جذب بیشتر تابعی از جذب شونده است دارد گزینشی نیست و دردماهای به اندازه کافی گزینشی است مثال گازنیتروژن در دمای پایین نزدیک به نقطه جوش گازجذب شونده و جذب می شود اتاق بر روی ‏W,Ca.Ti, Fe جذب نمی شود پایینترازآن جذب برروی هرجامدی اتفاق می ولی برروی ‏Ni, Ag,Cu, Pd افتد مقدارجسم جذب شده با افزایش فشار کاهش .می یابد جذب فشار مقدارجسم جذب شده با افزایش فشار افزایش .می یابد جذب فشار در فرآیند جذب سطحی به دو کمیت باید توجه داشته باشیم . مقدار ماده جذب سطحی شده را میتوان از جذب شده در فشار ودمای روی حجم گاز تخمین زد .معین و یا با کاهش غلظت محلول سطح مساحت جاذب منحنی که تغییرات مقدار ماده جذب شده برحسب فشار و یا غلظت در یک دمای ثابت را نشان می دهد هم دمای .جذب سطحی گفته می شود مساحت جذب شده مقدار ماده سطح مقدار گاز جذب شده ،در معادله به ماهیت و جذب و دمابستگی دارد ،.فشارو نوع فشار مولکول جذب شونده ای است که یک واحد سطح را اشغال کرده است ،اگر NS ‏G  s  Gs مکان های موجود در هر واحد سطحӨ بخشی از سطح پوشیده شده با گاز باشد ) (1  بخشی از سطح است که تا آن لحظه هنوز مولکولهای گاز آنرا اشغال ننموده اند رابطه زیر بدست می آید ‏ (1  ) GS S ‏NS ‏L ‏k ثابت تعادل از ‏GS ‏L ‏K ‏ ‏GS G1  NS الG P وچون برای یک گاز ایدهRT ‏ )(8.1 .پس را میتوان به صورت زیرنوشت )(8.2 ) P(1  ‏KP  ‏PKP ‏Va ‏  ‏ 1 PKP Vm که در آن Vaحجم گاز جذب شده در فشار , P Vmحجمی از گاز است که برای پوشاندن تمام مکانهای جذب بر روی سطح جاذب( الزم است ).حجم گاز جذب شده در فشار باال جذب به صورت مولکولی است 1- سطح جذب کننده برای هر جذب شونده معین دارای تعداد معینی 2- .مکان های جذبی است انرژی برهمکنش برای همه مکان ها یکسان است3- برهم کنش ثانویه بین مولکولهای جذب شده در مکانهای مختلف وجود 4- .ندارد نمودار زیر نمونه ای از شکل همدمای جذب النگمور است ‏  PK ‏ است و پایین فشارهای توجه کنید که در ‏P به صورت خطی با فشارافزایش می یابد.ونمودار همدمای جذب ایده ال است .در حد فشار باال .به سمت یک میل می کند و مقدار حدی یرای حجم گاز جذب شده به دست می آید .همدمای النگمور تا حد معقولی برای بسیاری از موارد جذب شیمیایی کاربرد دارد ‏ ‏PKP ‏Va ‏ ‏ 1 PKP Vm ‏ انحراف از معادله النگمویر معمول است .جذب های سطحی فیزیکی چند الیه هستند بنابراین معادله النگمویر را برای آنها نمی توان جدی گرفت .و از اصالح فرضیات النگمویر مبنی براینکه اجازه دهیم چند نوع محل اشغال جذبی بر روی جامد وجود داشته باشد و هر یک گرمای جذب متفاوتی داشته باشند می توان همدمای فروندلیش را بدست آورد که در فشار های متوسط از همدمای النگمویر .دقیقتر است ولی در فشارهای باال معتبر نیست در معادله n,cثابت هستند و . nبزرگتر از واحد است فروندلیش )(8.3 1 ‏ CP ‏n همچنین هرگاه جذب شونده به صورت گاز نباشد برای مطالعه فرآیند جذب سطحی از تئوری فروندلیش استفاده می کنیم که در اینجا cغلظت ماده جذب شونده برحسب گرم بر لیتر و yمقدار گرم جذب شونده به ازای یک گرم جاذب است . n,bثابت هستند که به نوع جاذب و جذب شونده بستگی دارند 1 ‏Y bCn The end Thanks for your attention فع سد ا ن ر ا الساز ژی نتقال ی ب ر فیزیک بین ج ای ی و ش ذب یمی ا ی ی