Agenția Federală pentru Educație instituție educațională studii profesionale superioare

šKuzbass State Technical UniversityŸ

FENOMENE DE SUPRAFAŢĂ ŞI SISTEME DISPERSIVE

Kemerovo 2010

Kim Nina Mihailovna.Fenomene de suprafațăși sisteme dispersate [Resurse electronice]: pentru studenții cu normă întreagă ai specialităților 240401 šTehnologia chimică a substanțelor organice Ÿ, 240301 šTehnologia chimică a substanțelor anorganice Ÿ, 240403 šTehnologia chimică a purtătorilor de energie naturală și a materialelor carbonice Ÿ, 240502 šTehnologia prelucrării materialelor plastice și elastometice Ÿ, 240502 Ÿ, 240801 šMașini și aparate de producție chimică N.M. Kim. – Electron. Dan. Kemerovo:

GU KuzGTU, 2010. - 1 electron. opta. Disc (CD-ROM); bw.; 12 cm - Sistem. cerințe: Pentium IV ; RAM 8 MB; Windows XP; (Unitatea CD ROM) ; mouse. - Zagl. de pe ecran.

Manualul conturează curs scurt prelegeri la disciplina šFenomene de suprafață și sisteme disperseŸ. Problemele de aderență, umectare, adsorbție, fenomene electrice la suprafață etc., precum și principalele proprietăți ale sistemelor dispersate (electrice, structurale-mecanice, optice, molecular-cinetice), stabilitatea și coagularea, prepararea și purificarea dispersatelor. sunt luate în considerare sistemele. Manualul prezentat reflectă nivelul actual de dezvoltare a acestei discipline, utilizând cele mai noi surse literare. Materialul este prezentat într-o formă concisă, care este convenabilă pentru studenți în pregătirea pentru examen și testare. Concizia prezentării materialului nu a dus la scăderea nivelului teoretic, a clarității și a accesibilității prezentării.

µ GU KuzGTU µ Kim N.M.

Cuvânt înainte…………………………………………………………………… 6 Introducere………………………………………………………………………… … ..7

Capitolul 1. Concepte de bază și definiții. Clasificarea sistemelor disperse …………………………………………………... 8

1.1. Concepte de bază și definiții………………………………………. opt

1.2. Clasificarea fenomenelor de suprafață…………………… 10

1.3. Clasificarea sistemelor dispersate ………………………….. 11

Capitolul 2. Termodinamica si structura stratului de suprafata ...... 14 2.1 Energie de suprafață liberă. superficial

tensiune ……………………………………………………………………14

2.2. Metode de determinare tensiune de suprafata …………… 19

2.3. Factori care afectează tensiunea superficială ………….. 20

2.4. Termodinamica interfeței de fază într-un sistem monocomponent……………………………………..21

2.5. Energia de suprafață specifică internă (totală). Dependența parametrilor energetici ai suprafeței de temperatură ………………………………………………………. 22

2.6. Influența naturii și concentrației substanței dizolvate asupra tensiunii superficiale…………………………………………………………………23

2.7. Scăderea spontană a energiei de suprafață și formarea unui strat de suprafață……………29

2.8. Interacțiuni intermoleculare și interfaciale. Coeziune. Adeziune. Udarea și împrăștierea lichidului…………..29

2.8.1. Coeziune…………………………………………………………. 29

2.8.2. Aderența …………………………………………………………………… 30

2.8.3. Mecanismul proceselor de adeziune……………………………………………32

2.8.3. Udarea …………………………………………………… 33

2.8.4. Relația dintre lucrul de aderență și unghiul de contact…………... 35

2.8.5. Inversiunea la umezire ……………………………………………37

2.8.6. Flotația ………………………………………………………38

Capitolul 3. Echilibre de adsorbție …………………………… 39

3.1. Concepte și definiții de bază …………………………….. 39

3.1.1. Clasificarea adsorbției ……………………………………………... 41

3.1.2. Dependența adsorbției de diferiți parametri …………42

3.3. Ecuația fundamentală de adsorbție a lui Gibbs ……….. 44

3.4. Adsorbția la limită soluție - gaz ………………………….. 46

3.4.1. Ecuația izotermei de adsorbție Gibbs ……………………………. 47

3.4.2. activitate de suprafață. Regula Duclos-Traube …….. 49 3.5. Adsorbția la limita gazului - solid ……………….. 53

3.5.1. Legea lui Henry ……………………………………………………… 54

3.5.2. adsorbția monomoleculară. Izoterma de adsorbție Langmuir………………………………………………………………….. 56

3.5.3. Analiza și aplicarea ecuației izotermei de adsorbție Langmuir …………………………………………………………………………58

3.5.4. Relația dintre ecuațiile Gibbs, Langmuir și Shishkovsky. Izotermele de adsorbție și tensiunea superficială a soluțiilor de surfactant…………………………………………………… 62

3.5.5. Ecuația Freindlich ………………………………………64

3.5.6. Teoria adsorbției polimoleculare………………65

3.5.7. Parametrii energetici de adsorbție pe o suprafață omogenă…………………………………………………………………..68

3.5.8. Căldura de adsorbție ………………………………………………………….70

3.5.9. Cinetica adsorbției monomoleculare …………………….71

3.5.10. Adsorbția gazelor și vaporilor pe corpurile poroase.

Teoria potențială a lui Polyani ……………………………….74 3.6. Adsorbția la interfața soluție solidă…………75

3.6.1. Adsorbția moleculară ……………………………………...75

3.6.2. Adsorbția electroliților puternici…………………………….80

3.6.3. Adsorbția prin schimb de ioni (schimb de ioni)……….. 82

capitolul 4 Proprietăți electrice sisteme dispersate ……….. 85 4.1. Fenomene electrocinetice………………………………………….85 4.2. Mecanismul formării unui dublu strat electric

la limita fazei solide – soluție…………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………..88 4.3. Structura stratului dublu electric ………………………91

4.4. Factorii care afectează DES și valoarea -potențialului ……..93

4.5. Structura micelilor coloidale ………………………………………… 95

Capitolul 5. Stabilitatea și coagularea sistemelor dispersate ...... 98

5.1. Concepte și definiții de bază …………………………….. 98

5.2. Factori de stabilitate agregativă …………………………100

5.3. Teoria stabilității sistemelor hidrofobe. Teoria DLFO...102

5.4. Coagularea sistemelor disperse ………………………………… 106

5.5. Teoria coagulării cu electroliți ……………………………………………………108

5.6. Cinetica coagulării …………………………………………. 109

Capitolul 6. Proprietăţile molecularo-cinetice ale sistemelor disperse ……………………………………….116

6.1. Difuzia ………………………………………………………. 117

6.2. Mișcarea browniană ………………………………………... 119

6.3. Osmoza …………………………………………………………... 122

6.4. Sedimentare. Analiza sedimentării …………………. 123

6.5. Difuziune-sedimentare echilibru………………. 126

Capitolul 7. Proprietățile optice ale sistemelor disperse ………….. 129

7.1. Răspândirea luminii ………………………………………………………... 129

7.2. Absorbția luminii și colorarea solurilor ………………………….. 131

Capitolul 8. Proprietăţile structurale şi mecanice ale sistemelor dispersate ……………………………………...133

8.1. Noțiuni de bază. Metoda reologiei ………………………… 133

8.2. Clasificarea sistemelor dispersate conform proprietăți structurale și mecanice ………………………… 136

8.4. Proprietățile reologice ale sistemelor disperse.

Vâscozitatea soluțiilor adevărate și coloidale…………138

8.5. Proprietăţile reologice ale structurate

sisteme lichide …………………………………………. 144

Capitolul 9. Obținerea și purificarea sistemelor dispersate …………... 146

9.1. Obținerea sistemelor dispersate ……………………………. 146

9.2. Purificarea sistemelor dispersate …………………………………………. 148 Lista literaturii recomandate ……………………………… 150

CUVÂNT ÎNAINTE

Acest tutorial este rezumat curs šFenomene de suprafață și sisteme dispersateŸ. Fenomenele de suprafață și sistemele dispersate (chimia coloidală) este un domeniu vast al științei chimice care studiază starea dispersă a materiei și fenomenele de suprafață în sisteme dispersate. Tutorial coincide total program de lucru disciplinelor. Manualul conține nouă capitole. Prima jumătate a cursului este dedicată fenomenelor de suprafață; al doilea - la proprietățile sistemelor disperse. Această succesiune de prezentare a materialului se datorează faptului că fenomenele de suprafață determină majoritatea proprietăților specifice ale sistemelor dispersate.

Manualul conturează elementele de bază ale fenomenelor de suprafață în relație cu sistemele dispersate (adeziune, umectare, adsorbție, fenomene electrice de suprafață etc.), principalele proprietăți ale sistemelor dispersate (electrice, structural-mecanice, optice, molecular-cinetice), stabilitatea si coagularea, obtinerea si purificarea sistemelor dispersate.

Cele mai importante regularități fundamentale sunt prezentate sub formă de rapoarte cantitative, sunt date concluzii și analize ale ecuațiilor de bază, ceea ce face posibilă dezvăluirea mai profundă sens fizic fenomene şi determină limitele de aplicabilitate ale relaţiilor rezultate. Manualul contine si imagini necesare intelegerii.

Manualul propus diferă de manualele clasice din această disciplină prin faptul că materialul este prezentat într-o formă comprimată, concentrată, dar la un nivel teoretic destul de înalt. Acest manual va fi un bun plus la cursul de curs și îi va ajuta pe studenți să stăpânească bine materialul disciplinei.

Avand ca obiecte de studiu in principal substante si materiale reale, aceasta disciplina completeaza invatamantul chimic general. În același timp, este o zonă de frontieră a cunoașterii care combină chimia fizică, fizica fenomenelor de suprafață și sistemele dispersate și ia în considerare multe manifestări specifice ale naturii.

INTRODUCERE

Știința šFenomenelor de suprafață și sistemelor dispersateŸ a fost numită anterior šChimie coloidăŸ, numele provine de la cuvântul grecesc kolla - lipici. Chimistul englez Thomas Graham a numit coloizi substanțe care formează soluții cu proprietăți deosebite. Dar în prezent, conform definiției lui Peskov N.P. se acceptă faptul că coloizii sunt o stare specială, foarte diluată a materiei, în care particulele individuale sunt agregate (micelii) formate din un numar mare atomi, molecule, ioni. Prin urmare, ar trebui să vorbim despre o stare coloidală ca despre o stare generală specială a materiei, care are un grad ridicat de fragmentare (dispersie). Caracteristica principală a acestei stări speciale este rolul principal al fenomenelor de suprafață asociate cu o suprafață interfacială mare determinată de valoarea dispersiei.

La fenomene de suprafaţă includ procesele care au loc la limita de fază. Fenomenele de suprafață se datorează faptului că la interfețe fazele de contact au structuri diferite și diferențe în legăturile atomilor și moleculelor de suprafață. Aceasta duce la apariția unui câmp nesaturat de forțe interatomice și intermoleculare. Din acest motiv, atomii și moleculele din straturile de suprafață formează o structură specială, iar substanța capătă o stare specială, care diferă ca proprietăți de starea sa în cea mai mare parte a fazelor.

În această știință, sistemele dispersate sunt subiect de studiu. sisteme dispersate sau dispersiile se numesc sisteme eterogene în care cel puţin una dintre faze este în stare dispersă. Sistemele de dispersie sunt cele mai multe dintre corpurile reale din jurul nostru: paste, emulsii, suspensii, spume. Pot fi ceață, soluri, Materiale de construcție, alimente, medicamente etc. Dispersia (fragmentarea) - este determinată de dimensiunea și geometria particulelor. Particulele unei substanțe pot avea o formă diferită: sferică, dreptunghiulară, cilindrice și mai adesea neregulată.

Sarcina acestei discipline este studiul proprietăților fizico-chimice ale sistemelor dispersate, eterogene, multicomponente, care se bazează pe fenomene de suprafață care au loc la limita de fază.

CAPITOLUL 1. CONCEPTE ȘI DEFINIȚII DE BAZĂ. CLASIFICAREA SISTEMELOR DISPERSIVE

1.1 Concepte și definiții de bază

Cursul „Fenomene de suprafață și sisteme de dispersie” începe cu studiul fenomenelor de suprafață precum adsorbția, tensiunea superficială, aderența, umezirea. Apoi se iau în considerare proprietățile sistemelor dispersate: optice, electrice, structurale-mecanice, cinetice, stabilitatea agregativă și coagularea sistemelor dispersate.

Fenomene de suprafață- un set de fenomene asociate cu caracteristicile fizice ale interfețelor, i.e. straturi de suprafață între fazele adiacente. Fenomenele de suprafață se datorează prezenței moleculelor care se formează Strat de suprafață, excesul de energie Gibbs (energie de suprafață liberă

G s ), caracteristicile structurale ale stratului de suprafață și compoziția acestuia.

Energie de suprafață liberă este determinată de ecuație

unde este tensiunea superficială; s este aria totală a interfeței de fază. Tensiunea de suprafață este egală cu munca cheltuită pentru formarea unei suprafețe unitare.

Obiecte de studiu chimia coloidală sunt sisteme care au două caracteristici comune:

1. eterogenitatea (multifază, ™ 2), acţionează ca un semn care indică prezenţa unei suprafeţe interfaciale.

2. dispersitatea (fragmentarea) este determinată de mărimea corpului (lat. dispergo - a împrăștia, a pulveriza). Măsura dispersității poate servi ca mărime a corpului de-a lungul axei, scăderea în care se realizează finețea, adică. cea mai mica dimensiune. Valoarea a pentru particulele sferice este diametrul d, pentru particulele având forma unui cub - marginea cubului l. O măsură a dispersiei poate fi, de asemenea

un multiplu al lui D 1 , numit dispersie simplă sau a

suprafata specifica S ud . Suprafața specifică se numește plată

aria interfeței pe unitate de masă sau volum al fazei dispersate

unde s 1.2 este aria interfeței dintre fazele 1 și 2; m este greutatea corporală; V

volumul corpului.

LA sisteme monodisperse, în care dimensiunea și forma particulelor sunt aceleași, aria suprafeței interfeței este egală cu produsul suprafeței unei particule s prin numărul de particule în

sistem n :s 1,2 sn , iar volumul total al particulelor dispersate este egal cu

produsul dintre volumul unei particule și numărul de particule din sistem: V n . Inlocuim aceste expresii in ecuatia (1.2), iar dupa reducere obtinem o ecuatie pentru calcularea suprafetei specifice

unde k este coeficientul care caracterizează forma particulelor; a este dimensiunea liniară a particulelor.

Inlocuim aria si volumul unei particule sferice in ecuatia (1.3), obtinem

Pentru particulele reduse, coeficientul k din ecuația (1.4) este egal cu 6, pentru particulele sub formă de bară este egal cu 4, pentru filme - 2. Rezultă că la zdrobirea a 1 cm3 sau 1 gram de substanță în particule din gama nanometrică, suprafața specifică poate atinge mii de metri pătrați.

Sistemele de dispersie constau din cel puțin două faze. Una dintre ele este solidă și se numește mediu de dispersie, cealaltă fază este fragmentată și distribuită în prima; ei o cheama faza dispersata. O condiție necesară pentru formarea unui sistem dispers este solubilitatea limitată a fazei dispersate în mediul de dispersie.

1.2 Clasificarea fenomenelor de suprafață

Fenomenele de suprafață sunt clasificate convenabil în funcție de ecuația combinată a primei și a doua legi ale termodinamicii, care include principalele tipuri de energie. Pentru un sistem eterogen, ecuația are forma

unde G - energia Gibbs; S - entropia; T - temperatura; V - volum; p - presiune; - tensiunea superficială;s - suprafața;i - potențialul chimic al componentei i-a; n i este numărul de moli ai acestei componente; - potenţialul electric; q - cantitatea de energie electrică.

Transformarea energiei de suprafață ds în alte forme de energie corespunde anumitor fenomene de suprafață. Conversia energiei de suprafață în energie Gibbs dG corespunde unei schimbări de reactivitate cu o modificare a dispersiei, în căldură SdT corespunde aderenței și umezirii, în energie chimică i dni - adsorbție, în energie mecanică Vdp - capilaritate, în energie electrică dq - fenomene electrice.

Fenomene de suprafață

Fenomene de suprafață- un ansamblu de fenomene datorate proprietăților speciale ale straturilor subțiri de materie la interfața fazelor. Fenomenele de suprafață includ procese care au loc la limita de fază, în stratul de suprafață interfacial și care rezultă din interacțiunea fazelor conjugate.

Fenomenele de suprafață se datorează faptului că în straturile de suprafață de la limitele de interfază datorită compoziție diferităși structura fazelor de contact și, în consecință, datorită diferenței în legăturile atomilor de suprafață și moleculelor din partea diferitelor faze, există un câmp nesaturat de forțe interatomice, intermoleculare. Ca urmare, atomii și moleculele din straturile de suprafață formează o structură specială, iar substanța capătă o stare specială care diferă de starea sa în volumul fazelor prin diferite proprietăți. Fenomenele de suprafață sunt studiate prin chimia coloidă.

Clasificarea fenomenelor de suprafață

Fenomenele de suprafață sunt de obicei clasificate în conformitate cu ecuația combinată a primei și a doua legi ale termodinamicii, care include principalele tipuri de energie. Pentru orice sistem eterogen, acesta poate fi scris sub următoarea formă:

Această ecuație arată creșterea energiei Gibbs prin suma algebrică a incrementelor altor tipuri de energie. Este evident că energia de suprafață este capabilă să se transforme în următoarele tipuri de energie:

• Energia Gibbs
• energie chimica
• energie mecanică
• Energie electrica

Transformarea energiei de suprafață într-unul dintre tipurile de energie enumerate corespunde anumitor fenomene de suprafață, cum ar fi modificarea reactivității cu modificarea dispersiei, aderenței și umezirii, capilarității, adsorbției, fenomenelor electrice.

Semnificația fenomenelor de suprafață

Fenomenele de suprafață sunt larg răspândite în ingineria chimică. Aproape orice producție chimică realizate folosind sisteme dispersate și fenomene de suprafață. De regulă, toate procesele eterogene din tehnologia chimică sunt efectuate la suprafata maxima contact de fază. Pentru a face acest lucru, sistemele de materie sunt transferate în starea de suspensii, pulberi, emulsii, ceață, praf. Procesele de măcinare a materiilor prime și a produselor intermediare, îmbogățirea se desfășoară în sisteme dispersate, un rol semnificativ în ele îl joacă fenomene precum umezirea, capilaritatea, adsorbția, sedimentarea, coagularea. Adsorbanții și catalizatorii poroși, care sunt un sistem dispersat cu un mediu de dispersie solid, sunt utilizați pe scară largă în tehnologia chimică.

Regularitățile cursului fenomenelor de suprafață, în special formarea structurii, servesc baza teoretica obţinerea de materiale cu proprietăţile dorite: ceramică, cimenturi, vitro-ceramice, adsorbanţi, catalizatori, polimeri, pulberi, medicamente etc.

Literatură

Frolov Yu. G. Curs de chimie coloidală. - SRL TID „Alianța”, 2004. - 464 p. - ISBN 5-98535-003-7

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Fenomene de suprafață” în alte dicționare:

Fenomene cauzate de exces energie gratisîn stratul limită al energiei de suprafață, activitate crescută și orientare a moleculelor stratului de suprafață, caracteristici ale structurii și compoziției sale. P. i. sunt determinate și de faptul că chimia. și fizice vz… … Enciclopedie fizică

Enciclopedia modernă

Fenomene de suprafață- FENOMENE DE SUPRAFAȚA se datorează proprietăților fizice și chimice speciale ale straturilor subțiri de materie la limita corpurilor (medii, faze). Cel mai important fenomen de suprafață este adsorbția. Determinați rezistența și durabilitatea materialelor. Cu o suprafata... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat

Un grup de fenomene datorate faptului că forțele de interacțiune dintre particulele care alcătuiesc corpul nu sunt compensate la suprafața acestuia. Fenomenele de suprafață includ tensiunea superficială, fenomenele capilare, activitatea de suprafață... Dicţionar enciclopedic mare

fenomene de suprafaţă- - fizică fenomene chimice, datorită distribuției neuniforme a moleculelor de solvent și solut în apropierea interfeței. Chimie generală: manual / A. V. Zholnin ... Termeni chimici

FENOMENE DE SURFACE- fenomene care apar în stratul de suprafață, la interfețele dintre medii și cauzate de creșterea activității și orientării moleculelor stratului de suprafață, caracteristici ale structurii și compoziției acestuia, precum și chimice. și fizice interactiuni in... Marea Enciclopedie Politehnică

Fiz. chimic. fenomene care se datorează proprietăților speciale (comparativ cu vrac) ale straturilor superficiale ale lichidelor și solidelor. Naib. sv comun și important în aceste straturi este excesul de svob. energia F \u003d sS, unde s este tensiunea de suprafață (interfacială), pentru ... ... Enciclopedia chimică

Exprimarea proprietăților speciale ale straturilor de suprafață, adică straturi subțiri de materie la interfața dintre corpuri (medii, faze). Aceste proprietăți se datorează excesului de energie liberă (vezi Energie liberă) a stratului de suprafață, caracteristicilor sale ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Un grup de fenomene datorate faptului că forțele de interacțiune dintre particulele care alcătuiesc corpul nu sunt compensate la suprafața acestuia. Fenomenele de suprafață includ tensiunea superficială, fenomenele capilare, activitatea de suprafață, ... ... Dicţionar enciclopedic

FENOMENE DE SURFACE- un ansamblu de fenomene asociate proprietăților speciale ale straturilor de suprafață la limita dintre corpurile învecinate. Fenomenele de suprafață se datorează prezenței energiei de suprafață. Fenomenele de suprafață includ tensiunea superficială, ...... Dicţionar metalurgic

Cărți

• Chimie Fizica. Fenomene de suprafață și sisteme dispersate. Manual, A. G. Morachevsky. Chimie Fizica. Fenomene de suprafață și sisteme dispersate: Uch. indemnizație, ed. a II-a, șters. ISBN:978-5-81141-857-2…

FENOMENE DE SURFACE

FENOMENE DE SURFACE

Fenomene cauzate de un exces de energie liberă în stratul limită - energia de suprafață, creșterea activității și orientarea moleculelor stratului de suprafață, caracteristicile structurii și compoziției acestuia. P. i. sunt determinate și de faptul că chimia. și fizice efectele corpurilor apar în primul rând în straturile de suprafață. Principal P. i. asociat cu o scădere a energiei de suprafață proporțională cu suprafața. Astfel, formarea formelor de echilibru de picături lichide sau bule de gaz, precum și cristale în timpul creșterii lor, este determinată de energia liberă minimă la DC. volum. P. I. care decurg din acţiunea combinată a forţelor moleculare (tensiunea superficială şi umezirea) şi externe. forțe (gravitația) și care provoacă curbura interfețelor lichide, numite. evenimente capilare.

P. i. în televizor. corpurile au loc în primul rând pe exterior. suprafata corpului. Acestea includ: aderență (coeziune), (aderență), frecare. Din condițiile energiei minime de suprafață liberă a cristalului, pe decomp. ale căror fețe tensiunea este diferită, matematic sunt derivate toate formele posibile de cristalin. poliedre studiate în geom. cristalografie.

P. i. are loc în interior. suprafeţe care se dezvoltă pe baza defectelor cristaline. grătare. Orice distrugere a televizorului. corpul, asociat cu depășirea forței sale, este în esență P. I., deoarece se exprimă în formarea unei noi interfețe. Formarea și dezvoltarea nucleelor ​​unei noi faze într-un mediu inițial omogen situat în stare metastabilă, este determinată și de P. I. (asociată cu aceasta este o creștere a solubilității picăturilor mici și a cristalelor și o creștere a presiunii deasupra acestora abur saturat; (vezi ECUAȚIA KELVIN)).

Mijloace. grupa P.I. constituie fenomene de adsorbție, la care substanța chimică se modifică. compoziția stratului de suprafață (vezi ADSORPIE). Acest grup de fenomene este alăturat de dec. cazuri de activat și chimic. adsorbție, transformându-se în chimie de suprafață. reacții cu formarea unui strat superficial de substanță chimică. conexiuni. Aceasta include dif. Topochem. (de exemplu, formarea de oglinzi metalice pe suprafețe în timpul reducerii metalului dintr-o soluție a sărurilor sale, formarea depunerilor pe suprafețele de încălzire etc.). Formarea straturilor-acoperiri monomoleculare de chimisorbție este o metodă eficientă de modificare a luminii de suprafață monomoleculară din organism și a naturii efectului acesteia asupra mediu inconjurator. Straturile de adsorbție pot crește dramatic stabilitatea emulsiilor, spumei, suspensiilor, ceea ce este asociat, în limită, cu structural și mecanic. sfinții acestor straturi (înalt, elasticitate și rezistență).

Caracteristicile mișcării termice în straturile de suprafață duc la dig. împrăștierea luminii de către suprafețe. Alte grupe de fenomene includ: emisia termoionică, apariția unor potențiale salturi și formarea unui dublu strat electric pe interfață. Aceste P. I. asociat cu adsorbția ionilor și a moleculelor dipol. P. i. afectează termodinamica. echilibrul fazelor numai în cazul unei suprafeţe foarte dezvoltate a separării lor în sisteme coloidale. Viteza proceselor de transfer de căldură și de transfer de masă - dizolvare, condensare, chimie eterogenă. procese (de exemplu, coroziune) - sunt determinate de magnitudinea și St. tu a interfeței și, prin urmare, puternic dependente de dig. natura și structura acestei suprafețe. Straturile de adsorbție pot chema creaturi. schimbare, încetinind procesele de schimb interfacial. Deci, monostraturi din anumite substanțe active de suprafață, de exemplu. alcoolul cetilic de la suprafața apei poate încetini semnificativ evaporarea acesteia. Același lucru este valabil și pentru încetinirea proceselor de coroziune sub acțiunea straturilor de suprafață ale inhibitorilor sau a peliculelor protectoare de oxizi și alți compuși chimici. compuși pe suprafața metalului.

P. i. determinați caracteristicile condițiilor la limită în timpul mișcării interfețelor (picături, bule și jeturi de lichid, descompunerea în picături, capilară). Elefanții de adsorbție provoacă amortizarea undelor capilare din cauza apariției unor diferențe locale de tensiune superficială, adică modificări ale hidrodinamicii limită. conditii.

P. i. determina durabilitatea materialelor si structurilor intr-un mediu dat. Nu numai dizolvarea și coroziunea, dar chiar și coroziunea reversibilă provoacă ameliorarea deformărilor și distrugerea solidelor. corpuri, reducând munca de formare a suprafețelor noi. Mici impurități adsorbite în interior, formând un monomol. straturi pe interfețe, vă permit să controlați multe. Sf. tu materiale. Studiul straturilor de suprafață monomoleculară conduce la noi metode de studiere a moleculelor și de determinare a dimensiunilor acestora. P. i. determina procesele de meteorizare a rocilor și formarea solului, evaporarea și condensarea umidității, precum și multe altele. procese în organismele vii. La folosirea lui P. I. a fondat multe tehnologice procese (ungere, umectare, flotare etc.).

Dicţionar enciclopedic fizic. - M.: Enciclopedia Sovietică. . 1983 .

FENOMENE DE SURFACE

- fenomene, adsorbție, apariția energiei de suprafață, tensiune superficială, electrice de suprafață. Straturile de suprafață sunt eterogene la scara dimensiunilor moleculare și sunt anizotrope indiferent de starea de agregare a fazelor; ele diferă de fazele în vrac ale fizicului. proprietățile (densitatea, vâscozitatea, cristalele și cavitățile sunt microscopice. În prezența tranzițiilor de fază bidimensionale pe suprafață, precum și la intersecția suprafețelor, se formează linii de interfaza - analogi unidimensionali ai suprafețelor interfaciale, fenomene liniare sunt asociat cu existența căreia.O regiune liniară neomogenă este un analog unidimensional al stratului de suprafață și are o tensiune liniară, energie liberă liniară etc. Potențialele termodinamice liniare la distanță diferă de cele de suprafață doar prin aceea că se referă la o unitate de lungime (măsurată în J/m).Fenomenele liniare sunt semnificative numai pentru obiecte foarte mici (nuclee de faze bidimensionale, . P.).
Regularitățile lui P. I. sunt descrise de legea lui Laplace și ecuația lui Young (vezi. umezire), precum și ur-Niemadsorbția Gibbs generalizată:

unde este munca de formare a unei unități de suprafață prin tăiere (vezi. tensiune de suprafata),- bate entropia (vezi Energia de suprafață),- tensor de tensiune superficială, - tensor unitar, - tensor deformatii(simbolul „:” înseamnă produsul scalar al tensoarelor),- potenţiale chimice molecule (sau potențiale electrochimice ale ionilor), G i- adsorbția lor, însumarea se realizează pe toate componentele, pentru care este posibil un echilibru între faza în vrac și stratul de suprafață. Pentru suprafețe lichide - tensiune superficială și deformare. membru lipsește. Ur-țiunea de adsorbție a lui Gibbs stabilește comunicarea între cele mai importante P. I. - adsorbția și activitatea de suprafață (vezi surfactanți).
Influența semnificativă o are P. I. proprietățile macrosistemelor. Acest lucru se datorează creșterii suprafeței în astfel de sisteme, fenomene capilare. Într-un sistem eterogen cu doar suprafețe curbate, cel regula fazei Gibbsîn clasicul lui presiunea de fixare a filmelor subțiri, care (cu semnul ei) contribuie la stabilitatea sistemelor dispersate (se definește ca diferența dintre presiunea exterioară asupra peliculei și presiunea în faza vrac, compusă din componentele peliculei în același timp temperatura și valorile chimice ca în film Un grup important de P. I. sunt fenomenele electrosuprafaței: de suprafață, electrice de suprafață, de emisie etc. Toate acestea sunt asociate cu formarea la interfață dublu strat electric ca urmare a emisiei sau specifice. Către P. I. raporta coeziune, aderență, umezirea, lubrifierea și spălarea, frecarea, impregnarea corpurilor poroase. P. i. afectează (de exemplu, reducerea puterii de adsorbție - efect Rehbinder). P. i. joacă un rol important în procesele de fază. viteza de transfer de căldură și masă între ele. Permeabilitatea straturilor de suprafață și a filmelor, asociată cu structura lor moleculară, provoacă fenomene membranare, care sunt deosebit de importante în biol. sisteme. Lit.: Rusanov A.I., Echilibrul de fază și fenomenele de suprafață, L., 1967; Adameon A., Chimia fizică a suprafețelor, DAR. I. Rusanov.

Enciclopedie fizică. În 5 volume. - M.: Enciclopedia Sovietică. Redactor-șef A. M. Prokhorov. 1988 .

Vedeți ce înseamnă „FENOMENE DE SURFACE” în ​​alte dicționare:

Enciclopedia modernă

Fenomene de suprafață- FENOMENE DE SUPRAFAȚA se datorează proprietăților fizice și chimice speciale ale straturilor subțiri de materie la limita corpurilor (medii, faze). Cel mai important fenomen de suprafață este adsorbția. Determinați rezistența și durabilitatea materialelor. Cu o suprafata... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat

Un grup de fenomene datorate faptului că forțele de interacțiune dintre particulele care alcătuiesc corpul nu sunt compensate la suprafața acestuia. Fenomenele de suprafață includ tensiunea superficială, fenomenele capilare, activitatea de suprafață... Dicţionar enciclopedic mare

fenomene de suprafaţă- - fenomene fizico-chimice cauzate de distribuția neuniformă a moleculelor de solvenți și soluți în apropierea interfeței. Chimie generală: manual / A. V. Zholnin ... Termeni chimici

FENOMENE DE SURFACE- fenomene care apar în stratul de suprafață, la interfețele dintre medii și cauzate de creșterea activității și orientării moleculelor stratului de suprafață, caracteristici ale structurii și compoziției acestuia, precum și chimice. și fizice interactiuni in... Marea Enciclopedie Politehnică

Fiz. chimic. fenomene care se datorează proprietăților speciale (comparativ cu vrac) ale straturilor superficiale ale lichidelor și solidelor. Naib. sv comun și important în aceste straturi este excesul de svob. energia F \u003d sS, unde s este tensiunea de suprafață (interfacială), pentru ... ... Enciclopedia chimică

Fenomenele de suprafață sunt un set de fenomene cauzate de proprietățile speciale ale straturilor subțiri de materie la interfața dintre faze. Fenomenele de suprafață includ procese care au loc la interfață, în suprafața interfeței ... ... Wikipedia

Exprimarea proprietăților speciale ale straturilor de suprafață, adică straturi subțiri de materie la interfața dintre corpuri (medii, faze). Aceste proprietăți se datorează excesului de energie liberă (vezi Energie liberă) a stratului de suprafață, caracteristicilor sale ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Există un exces de energie liberă la interfața stratului de suprafață. Acest lucru se datorează faptului că la interfața cu gazul, forțele de interacțiune intermoleculară cu faza lichidă sunt mai mari decât cu cea gazoasă; prin urmare, forțele rezultate sunt direcționate normal către suprafață spre faza lichidă. În procesul de creștere a suprafeței (la volum constant) moleculele sunt îndepărtate din faza în vrac către stratul de suprafață, în timp ce lucrează împotriva forțelor intermoleculare. Acest lucru în condiții izoterme este egal cu creșterea energiei de suprafață liberă. În același mod, munca de rupere a legăturilor în timpul zdrobirii solidelor duce la o creștere a energiei libere, însoțită de o creștere a interfeței. Concluzii similare despre creșterea energiei libere cu creșterea suprafeței pot fi generalizate pentru orice interfață.

Cantitativ, cantitatea de energie în exces la limita de fază este caracterizată de o valoare numită tensiune superficială (σ).

Tensiunea de suprafață este energia de suprafață liberă specifică, adică energia de suprafață liberă per unitate de interfață

Procesele apar spontan în stratul de suprafață, care duc la o scădere a energiei de suprafață. Ele pot fi împărțite în două tipuri.

1. Procese care decurg cu o scădere a suprafeței interfațale (dS1.2< 0) при неизменной величине поверхностного натяжения (σ = const, dσ = 0):

Tendința picăturilor de lichid sau a bulelor de gaz de a lua o formă sferică;

Aderența particulelor solide din faza dispersată (coagulare);

Aglomerarea picăturilor în emulsii sau a bulelor de gaz în spume (coalescență);

Creșterea cristalelor.

2. Procese care au loc cu scăderea tensiunii superficiale (dσ< 0) при неизменной величине межфазной поверхности (S1,2= const, dS1,2= 0):

Adsorbția - modificarea concentrației unei substanțe dizolvate în stratul de suprafață;

Aderența este aderența a două suprafețe solide sau lichide diferite din cauza forțelor intermoleculare;

Udarea este un tip de aderență care se referă la o interacțiune lichid-solid suprafață.

STRUCTURA PARTICULLOR COLOIDE |

Conform teoriei moderne, fiecare sol este format din două părți: micelii și lichid intermicelar. Prin lichid intermicelar se înțelege un mediu de dispersie care conține electroliți dizolvați și neelectroliți.

Micelele sunt unități structurale neutre din punct de vedere electric care sunt în soluție și participă la mișcarea browniană. Baza este în centrul micelei. Este o acumulare a unui număr mare de molecule sau atomi ai substanței fazei dispersate.

Pe suprafața bazei, ionii de un semn sau altul sunt adsorbiți fără schimb din mediul de dispersie. Totalitatea bazei cu ioni adsorbiți la suprafață se numește miez. De obicei, ionii sunt adsorbiți, care includ elemente sau grupări atomice care sunt prezente în substanța nucleului particulei (regula Peskov-Fayans). De exemplu, în timpul formării unui sol de bromură de argint dintr-o soluție care conține un exces ușor de KBr, particulele de AgBr, care adsorbă predominant ioni Br -, devin încărcate negativ. La primirea aceluiași sol AgBr, dar în condiția unui exces de AgN0 3 în soluție, particulele de AgBr sunt încărcate pozitiv datorită adsorbției ionilor Ag + Ioni adsorbiți pe suprafața bazei și determinând mărimea și semnul incarcare electrica particulele sunt numite ioni determinanți de potențial.

Ionii de semn opus (contraionii) sunt parțial adsorbiți pe suprafața nucleului, formând un strat fix (de adsorbție) de ioni și parțial localizați în lichidul din apropierea granulei, creând așa-numitul strat difuz sau mobil de ioni.

Setul nucleului cu un strat fix (de adsorbție) de contraioni se numește particulă coloidală sau granulă.

Un set de particule cu un nor difuz de contraioni se numește micelă.

Formulele micelelor de sol AgBr pot fi scrise după cum urmează:

a) cu un exces de KBr într-o soluţie

b) cu un exces de AgNO 3 în soluţie

Conform conceptelor moderne, principalul motiv pentru stabilitatea solurilor se datorează prezenței învelișurilor de solvat (hidrat) în ionii stratului difuz. Având proprietăți elastice, aceste învelișuri împiedică lipirea particulelor. Cu cât stratul difuz este mai gros, cu atât învelișul de solvat (hidrat) este mai dens în jurul particulelor încărcate similar; cu cât este mai mare potențialul ζ al particulelor și cu atât solul dat este mai stabil. În prezent, sunt utilizate două metode fundamental diferite pentru a obține soluții coloidale - dispersia, bazată pe zdrobirea unei substanțe dispersate grosier la dimensiunea particulelor coloidale și condensarea, care se bazează pe condensarea (mărirea) particulelor datorită aderenței atomi sau molecule ale unei substanțe. La obținerea solurilor atât prin prima cât și prin a doua metodă, substanța fazei dispersate trebuie să fie practic insolubilă în mediul de dispersie.

Toate subiectele din această secțiune:

PENZA IIC CCGT 2004
UDC 54 X46 Reviewer: Candidat stiinte tehnice, profesor al catedrei „Inginerie chimică și producție electrochimică”

Nbsp; PRELEȚIA 1. Teoria structurii atomului
Informatii generale despre structura atomului. Un atom este un microsistem complex format din multe microparticule care respectă legile microlumii. Din punct de vedere al chimiei, atomul este

Fundamentele mecanicii cuantice.
În 1900, Max Planck a sugerat că absorbția sau emisia de energie poate fi efectuată în porțiuni discrete strict definite - cuante: E \u003d hν, unde

numere cuantice.
1. Principal număr cuantic n (n = de la 1 la ¥) determină energia electronului (ē) la nivelul atomului, E = –A/n2 și raza cel mai probabil locația sa r

Reguli pentru umplerea nivelurilor și subnivelurilor cu electroni.
Principiul lui Pauli: „Nu pot exista doi electroni în aceeași stare cuantică într-un atom”. De aici rezultă că doar doi electroni pot fi localizați la subnivelul s,

SISTEMUL DE ELEMENTE D.I. Mendeleev
Proprietăți elemente chimice, precum și formele și proprietățile compușilor lor sunt într-o dependență periodică de sarcinile nucleelor ​​atomilor lor (formularea modernă a ordinii periodice

Electronegativitatea relativă a elementelor perioadelor I–IV
(după Pauling) I II III IV V VI VII VIII

Interacțiunea intermoleculară
Doar câteva elemente (gaze nobile) sunt în condiții normale în starea unui gaz monoatomic. Atomii celorlalți fac parte din molecule sau rețele cristaline. Cauză

Nbsp; Curs 4. Elemente de termodinamică chimică
Concepte și mărimi de bază.Termodinamica chimică este o știință care studiază tranzițiile energiei de la o formă la alta în timpul reacțiilor chimice și stabilește direcția și

Nbsp; Curs 5. Echilibrul chimic
Reacțiile reversibile nu ajung la final și se termină cu stabilirea echilibrului chimic. Starea de echilibru este cea mai stabilă și orice abatere de la aceasta necesită

Nbsp; Curs 6. Fundamentele cineticii chimice
Ramura chimiei care studiază vitezele și mecanismele reacțiilor chimice se numește cinetică chimică. Luați în considerare conceptele de bază ale cineticii chimice. Sistem

Curs 7. Soluții
O soluție este un sistem omogen (solid, lichid sau gazos) format din două sau mai multe componente. Substanța, care este mai mult, se numește solvent.

Cursul 8
În funcție de capacitatea de a conduce curentul electric într-o soluție apoasă sau într-o topitură, substanțele sunt împărțite în electroliți și neelectroliți. Substanțele se numesc electroliți

Nbsp; Curs 9. Reacții chimice. Reacții redox
Reactie chimica- interacțiunea particulelor reale (molecule, ioni, atomi), ceea ce duce la modificarea proprietăților lor fizice și chimice fără a modifica natura elementelor chimice

Potențialul electrodului
Apariţia potenţialului electrod al metalului.Electronii din metal ocupă niveluri de energie care formează zonele. Aceste benzi sunt situate sub nivelul de energie al unui electron liber. UE

Electrochimia este o disciplină de științe naturale care studiază fizicul și Proprietăți chimice soluții ionice și topituri, precum și fenomene care apar la interfață

Nbsp; Cursul 12
Electroliza este procesul de oxidare și reducere a substanțelor care apar pe suprafața electrozilor sub influența curent electric. În timpul electrolizei, o transformare

Nbsp; Cursul 13
Coroziunea (coroziune, distrugere) este un proces spontan de distrugere a unui produs metalic ca urmare a interacțiunii acestuia cu substanțele din mediu.

Nbsp; Curs 15. Proprietăţile chimice generale ale metalelor
DIN punct chimic din vedere, un metal este un element care prezintă o stare de oxidare pozitivă în toți compușii.Din cele 109 elemente cunoscute în prezent, 86 sunt

Curs 17. SISTEME DISPERSIVE
Starea coloidală se caracterizează printr-o anumită dispersie (dezintegrare) a substanței. Substanța în această stare este dispersată în particule foarte mici sau pătrunsă de cele mai fine

Adiţional
5. Electrochimie: manual. alocație / E. G. Yakovleva, T. K. Semchenko [și alții]. – Penza: Editura Penz. stat un-ta, 2000. 6. Chimie generală şi proprietăți fizice metale: manual. indemnizatie /

Procesele care au loc la interfață sunt numite fenomene de suprafață. Motivul fenomenelor de suprafață este starea specială a moleculelor din straturile direct adiacente interfeței, deoarece aceste straturi se deosebesc de straturile interioare prin proprietățile lor fizice și chimice (energie specifică, densitate, vâscozitate, conductivitate electrică, compoziție). Mai mult, cu cât specificul este mai mare energia sistemului, cu cât proprietățile diferă mai puternice și cu atât influența fenomenelor de suprafață este mai puternică asupra comportării sistemului în ansamblu.

Presiunea moleculară. Starea energetică a moleculelor de substanță în volumul fazei și în stratul de suprafață nu este aceeași. Moleculele situate în volumul fazei experimentează aceeași atracție (și repulsie) din partea moleculelor care o înconjoară și, prin urmare, rezultanta forțelor moleculare este zero. De exemplu, o moleculă lichidă în punctul A. Pe o moleculă (punctul B) situată la limita de fază, din diferite (adiacente)

mai mult decât forţele de atracţie ale fazei gazoase. Dacă atracția din moleculele de gaz poate fi neglijată, atunci forța de atracție a suprafeței molecule lichide, ocupând o suprafață de 1 m 2 , de către moleculele straturilor adânci este egală cu presiunea internă (moleculară) a lichidului, adică forța de atracție dintre moleculele unui lichid dintr-un volum. Mărimea presiunii interne a lichidului este foarte mare și depinde de polaritatea lichidului. Cu cât substanțele sunt mai polare și cu cât atracția moleculelor lor este mai mare, cu atât presiunea internă este mai mare. De exemplu, pentru apă 14800 atm. Și pentru benzen - 3800 atm.

tensiune de suprafata. Energie de suprafață liberă. Pentru a crește suprafața lichidului (adică, transferul de materie din volumul fazei la stratul de suprafață), este necesar să depășiți forța presiunii interne și să lucrați. Această muncă este cu atât mai mare, cu atât suprafața creată este mai mare și tensiunea superficială este mai mare. Tensiunea unilaterală a stratului de suprafață al moleculelor se numește tensiune superficială ( σ ). Este o expresie a forțelor de coeziune dintre moleculele unei substanțe date într-o stare dată.

Energia cheltuită pentru crearea suprafeței va fi folosită pentru a crește energia moleculelor pentru a le scoate din adâncimea fazei la suprafață. Excesul de energie al moleculelor de suprafață în comparație cu energia moleculelor interne pe unitatea de suprafață se numește energie de suprafață liberă: F= σ . S (măsurat în J/m2 sau erg/cm2). Așa cum se vede

din formula, tensiunea superficiala este numeric egala cu munca de formare a unei unitati de suprafata sau energie libera specifica: . Este exprimarea energiei tensiune de suprafata. Definirea forței tensiune superficială: aceasta este o forță care acționează pe o suprafață tangențial cu aceasta și care urmărește să reducă suprafața liberă a corpului până la cele mai mici limite. În acest caz, se măsoară în N/m.

Conform legii II a termodinamicii, energia de suprafață liberă a sistemului tinde spontan spre minim. Aceasta înseamnă că energia de suprafață liberă poate fi redusă prin reducerea suprafeței sau prin reducerea tensiunii superficiale. O scădere a suprafeței sub acțiunea forțelor de presiune moleculară este posibilă numai pentru lichide, deoarece forțele de coeziune ale moleculelor sale nu sunt prea mari. Prin urmare, picăturile mici se contopesc în altele mai mari, iar picăturile lichide din aerosoli, ceață și emulsii au o formă sferică.

O scădere a energiei de suprafață liberă datorită scăderii tensiunii superficiale este inerentă atât lichidelor, cât și solidelor. Tensiunea superficială poate scădea datorită acumulării pe suprafața moleculelor unei alte substanțe, în special a unui surfactant. Aceste molecule, prin atracția lor, compensează parțial retragerea moleculelor de suprafață ale unei faze date în interiorul volumului, iar sistemul devine mai stabil.

Energia de suprafață liberă și tensiunea superficială depind de temperatură, natura fazelor, natura și concentrația substanțelor dizolvate.

Odată cu creșterea temperaturii, tensiunea superficială scade, deoarece atractia reciproca a moleculelor scade. În punctul critic, tensiunea superficială ajunge la zero, deoarece în acest caz, diferențele și limita de fază dispar.

O creștere a presiunii reduce tensiunea superficială doar în sistemul „gaz-lichid”, deoarece in acelasi timp, gazul se apropie de lichid din punct de vedere al proprietatilor fizico-chimice.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că numai lichidele pot măsura tensiunea superficială. Pentru solide, acest lucru este imposibil, deoarece este imposibil să se întindă artificial suprafața unui corp solid din cauza distrugerii acestuia. Tensiunea superficială a solidelor este determinată prin calcul. Pentru a măsura tensiunea superficială a lichidelor, metode statice (metode de ridicare capilară, picături culcate sau suspendate), metode semi-statice (metoda presiunii maxime a bulei de gaz, metoda ruperii inelului, metoda stalagmometrică (metoda de se folosesc picături de cântărire sau numărare).Din acestea, simplă și suficientă metoda stalagmometrică este exactă, pe baza faptului că în momentul desprinderii sub acțiunea gravitației de la capătul capilarului unei picături lichide, greutatea acesteia este practic. egal cu puterea tensiune superficială aplicată pe circumferința capilarului.

Pentru soluțiile diluate, a căror densitate diferă puțin de densitatea apei, tensiunea superficială poate fi calculată folosind ecuația (mJ / m 2): .

aderenta si coeziunea. Fenomenele de suprafață sunt importante în farmacie, deoarece majoritatea medicamentelor - pulberile, tabletele, emulsiile, suspensiile, aerosolii, unguentele etc. sunt sisteme dispersate. În producția de medicamente, de multe ori se confruntă cu fenomene precum adsorbția, umezirea și aderența.

Atracția care se produce între două corpuri diferite (solide sau lichide) atunci când intră în contact se numește aderență (din latinescul adhaesio atracție, adeziune). Caracterizează forța de aderență a substanțelor diferite și se măsoară prin munca depusă la separarea moleculelor unei faze de moleculele altei faze (măsurată în J/m 2). Această muncă este calculată conform ecuației Dupre-Young: W A \u003d σ well-g (1 + cosӨ). Acțiunea adezivilor, lianților, acoperirilor se bazează pe fenomenele de aderență. Afectează dezintegrarea tabletelor, rezistența cochiliilor, dizolvarea formelor de dozare solide și este utilizat pentru a caracteriza materialele utilizate în chirurgie și stomatologie.

Aderența moleculelor, atomilor, ionilor omogene, care include toate tipurile de atracție intermoleculară, interatomică și interionică într-o fază, se numește coeziune (lat. „legătură”). Caracterizează rezistența unei substanțe și este măsurată prin munca necesară pentru a rupe substanța (depășirea forțelor de coeziune dintre molecule) și a crea două noi unități de suprafețe. Valoarea aderenței este numeric egală cu dublul valorii tensiunii superficiale: W cog. = 2σ.

Concepte de bază ale proceselor de adsorbție. Solid sau lichid, pe suprafața căruia are loc adsorbția, se numește adsorbant, iar substanța adsorbită se numește adsorbat sau adsorbat. Procesul de acumulare spontană a unei substanțe la interfață se numește adsorbție (D). Se exprimă prin cantitatea de substanță adsorbită de o unitate de suprafață sau masă (mol/m2, mol/g). Adsorbția, care se realizează sub acțiunea forțelor van der Waals și a legăturilor de hidrogen, se numește fizic. Adsorbția, care se bazează pe apariție legaturi covalenteîntre moleculele adsorbante și adsorbante se numește chimic sau chimisorbția. Adsorbția fizică este un proces reversibil și este însoțită de desorbție (eliberarea suprafeței de substanța adsorbită). Între adsorbție și desorbție se stabilește un echilibru dinamic, a cărui poziție depinde de temperatură. O creștere a temperaturii scade adsorbția fizică și îmbunătățește adsorbția chimică. Desorbția se realizează prin distrugerea adsorbantului, o schimbare a temperaturii și o scădere a forțelor de interacțiune de adsorbție. Acesta din urmă este utilizat pe scară largă sub formă de eluție. Eluția este o schimbare a fazei adiacente adsorbantului, de exemplu, o soluție, pentru a desorbi substanța. În timpul eluării, substanța adsorbită este deplasată de adsorbant de către moleculele unui nou solvent sau ca urmare a scăderii afinității de adsorbție a substanțelor dizolvate într-o soluție nouă (cel mai adesea prin modificarea încărcăturii adsorbantului și a moleculelor de adsorbant datorită o modificare a pH-ului sau a tăriei ionice a soluției).

O trăsătură caracteristică a adsorbției este selectivitatea (specificitatea). Aceasta înseamnă că fiecare adsorbant adsorb una sau mai multe substanțe specifice. Selectivitatea adsorbției presupune o coincidență aleatorie în distribuția densității electronice a moleculelor adsorbantului și adsorbantului în funcție de tipul „key-lock”, adică. afinitatea chimică între adsorbant și adsorbant.