Полимолекулярной адсорбции

Нагрев ТВЧ применяют и для сварки пластмасс, однако частота используемого там тока значительно выше — до 40 МГц, причем свариваться могут лишь пластмассы с относительно большим тангенсом угла диэлектрических потерь (tg6) — полиметил-метакрилат, поливинилхлорид и т. д.

Полиметил метакрилат ------ ж 20 Н 16

Полиизобутилен Поликарбонаты Полиметил метакрилат Полипропилен Полистирол — Ж Ж Ж Ж Ж 20 20 20 25 25 • н н н и н [30 [24 [11, 1 [29 [25 ] 96]

734 735 Полиметил метакрилат Полипропилен -99 -99 ж. ж. 10 10 н с 5, 21 5, 21

734 Полиметил метакрилат Ж. 15—20 с 3, 289 11

921 734 737 743 996 Полиизобутилен ПСГ Полиметил метакрилат Полистирол Полиэтилен Фаолит А — Ж. Ж. ж. ж. ж. 60 60 60 60 60 н с с н с 5, 319 5, 319 5, 319 5, 319 5, 319

734, Полиметил метакрилат, 55 Ж. 20 н 7, 169 13,65

734 Полиметил метакрилат — ж. 20 н 9, 501 3

Полиметил метакрилат

734 737 Полиметил метакрилат Полистирол i ж. ж. 20 20 Н Н 7, 95 7, 95 3 3

921 734 738 Полиизобутилен ПСГ Полиметил метакрилат Полистирол ударопроч- 40 40 37 ж. ж. ж. 60 25 25 с н ОС 5, 76 5, 76 5, 76 1, 32 1, 32 1. 32

естественно трактовать эти процессы в рамках образцов полимолекулярной адсорбции.

граница жидкой фазы, перпендикулярная к поверхности твердого тела. Мы будем рассматривать для простоты линейный случай диффузии, т. е. Un будет зависеть от X и не будет зависеть от У — второй координаты, лежащей на поверхности твердого тела. Рассмотрим сначала наиболее грубое приближение: будем учитывать лишь перемещения вдоль поверхности и пренебрегать переходом молекул из слоя в слой. Второе принимаемое приближение относится к характеристикам подвижности молекул из различных слоев. Строго говоря, необходимо для каждого слоя вводить характерную для него среднюю подвижность. В рамках теории полимолекулярной адсорбции БЭТ можно принять лишь подвижность в первом слое, отличной от подвижности в остальных слоях. Однако, так как наша первоначальная цель — не количественные расчеты, а качественное рассмотрение явления, мы примем, что подвижность во всех слоях одинакова. Третье приближение заключается в пренебрежении энергией межмолекулярного взаимодействия в объеме жидкости по сравнению с энергией адсорбции, по крайней мере, в слоях, близких к поверхности твердого тела.

Предложена приближенная модель полислойно-диффузионного растекания жидкости по твердому телу в рамках полимолекулярной адсорбции. Составлены диффузионные уравнения, отвечающие различным моделям задачи о растекании на нитриде. Анализ полученных решений показал наличие асимптотического решения для распределения молекул в п-м слое практически уже при п = 5. Рассчитан коэффициент диффузии для никеля по опытным данным. Рис. 2, библиогр. 5.

Из-за полимолекулярной адсорбции паров атмосферной влаги при фильтрации воздуха через неплотность с те-

V- -Большинство изотерм адсорбции паров имеют форму второго типа. Поэтому предположение Ленгмюра об ограниченности адсорбции образованием мономолекулярного слоя было отвергнуто, а вместо этого было принято, что адсорбция может протекать с образованием полимолекулярных слоев. Брунауэр, Эммет, Теллер развили теорию полимолекулярной адсорбции [20]. Уравнение, названное в честь авторов БЭТ и описывающее изотермы полимолекуляриой адсорбции, является двухпараметрическим __ Р__=_L_ t (с — и . _?_

Изотермы физической адсорбции воды на свежеобразованной и окисленной поверхностях цинка приведены на рис. 19. По классификации Брунауэра (см. рис. 9), их следует отнести ко второму типу изотерм, описывающих процесс полимолекулярной адсорбции. С увеличением давления паров наблюдается быстрый рост адсорбции влаги. Наиболее интенсивно адсорбция воды протекает в атмосфере влажностью выше критической (Я>65-*-70%).

Свойства физически адсорбированных слоев воды. Атомно-молекулярная форма существования на поверхности твердого тела воды в адсорбированном состоянии до настоящего времени является предметом острых дискуссий [51, 52]. Остается неопределенной область температур фазовых переходов адсорбированной воды в различные модификации льда: Полученные изотермы адсорбции воды на металлах (рис. 24) показывают, что в диапазоне температур от 253 до 293 К при полимолекулярной адсорбции (п>5) равновесие адсорбированной воды с ее паром в воздухе описывается уравнением (29), причем теплота испарения (конденсации) оказывается равной 49 кДж/моль. Отчетливо выраженных изломов на изостерах в области температур фазовых переходов не имеется, что отчасти свидетельствует об отсутствии «замерзания» воды в адсорбированной фазе при низких температурах.

В более ранних исследованиях также было обнаружено, что в области моно- и полимолекулярной адсорбции не наблюдается «замерзания» адсорбированного вещества. Фазовый переход имел место только в капиллярно-конденсационной области изотермы адсорбции. Это явление большинство исследователей интерпретирует с позиции теории капиллярной конденсации, согласно которой понижение температуры затвердевания жидкости связывается с понижением давления насыщенного пара над менисками в капиллярах.

мо сорбированной воды и химически взаимодействующей с поверхностью металла представлена изотермами адсорбции рис. 27. Можно заметить, что количество молекул, вступающих в химическую реакцию с поверхностными атомами в металле или оксиде, растет по мере увеличения толщины физически сорбированной воды. Расчет показывает, что при Р/Р0=0,3 количество хемосорбированных молекул воды не превышает 1 монослоя. По мере приближения к Р/Р0=1 толщина пленки химически связанной воды достигает 4-х монослоев (при продолжительности контакта металла с водяными парами 30 мин). Наиболее быстрое химическое взаимодействие воды с металлом наблюдается при влажности, превышающей «критическую», т. е. в области полимолекулярной адсорбции.

Образование слоя хемосорбционного комплекса Л1е(ОН)адс снижает энергию поверхности, и последующий процесс адсорбции воды протекает по ранее рассмотренному механизму конденсации (для полимолекулярной адсорбции). Однако свойства воды в таком физически сорбированном слое вследствие действия поверхностных сил отличаются от свойств объемной воды. Структурирование воды в тонких стенках, по-видимому, влияет на концентрацию и подвижность гидратирован-ных ионов, образующихся по реакции Н2О^:Н+адс + + ОН-адс- Учитывая, кроме того, чрезвычайно малый объем физически адсорбированной воды (~1016 молекул/см2), нет оснований ожидать заметных скоростей реакций с участием гидратированных ионов. Действительно, если даже допустить, что ионное произведение водь» в адсорбированном слое такое же, как и в ее объеме (Ю-14), то количество ионных пар в адсорбированной фазе при Аг=15-т-20 статистических монослоев составляет около 107 на 1 см2. Эта величина еще меньше в области отрицательных температур, где ионное произведение воды (льда) быстро уменьшается.

2) на участке ф=0,1 4-0,9 изотерма обращена выпуклостью к оси влажности воздуха, что характерно для полимолекулярной адсорбции; поглощение жидкости также сопровождается выделением теплоты, но в значительно меньшем количестве, чем в первом случае;