Пп кгму 4/02 Қарағанды мемлекеттік медицина академиясы



Дата17.04.2016
өлшемі114.84 Kb.
Ф КГМУ 4/3-07/02

ПП КГМУ 4/02

Қарағанды мемлекеттік медицина академиясы

Химия курсымен фармацевтикалық пәндер кафедрасы


Оқытушының жетекшілігімен студенттердің өз бетінше атқаратын жұмысына арналған әдістемелік нұсқау


Тақырыбы: Адсорбцияның молекулалық механизмдері. Полимолекулалық адсорбция. Электролиттердің адсорбциясы. Иониттер.

Физикалық және коллоидтық химия пәні

5В110300 «Фармация» мамандығы


2 курс
Құрастырушы: Ногаева А.Н.

Қарағанды 2014





  1. Тема: Адсорбцияның молекулалық механизмдері. Полимолекулалық адсорбция. Электролиттердің адсорбциясы. Иониттер.

  • Мақсаты: тақырыпты оқып болғаннан кейін студент білімін қозғалатын және қозғалмайтын фазалардың бөліну шекарасындағы адсорбциялық процестері туралы ұғымды оқыту. Адсорбциялық процестердің математикалық жазу, адсорбция механизмі және себептерін оқуда қолдана білу.




  • Оқыту мақсаты:

- қозғалатын және қозғалмайтын фазалардың бөліну шекарасындағы адсорбциялық процестері туралы ұғымды оқу;

- адсорбциялық процестердің математикалық жазуын оқу;

- адсорбция механизмі және себептері туралы ұғымды қалыптастыру.


  • Өткізу түрі: жеке және топтық тапсырмаларды орындау нәтижесін талқылау.

  • Тақырып бойынша тапсырма:

1. Сорбциялық процестер. Абсорбция. Адсорбция. Адсорбция түрлері.

2. Фазалардың қозғалатын бөліну шекарасындағы адсорбция. Гиббс теңдеуі.

3. Фазалардың қозғалмайтын бөліну шекарасындағы адсорбция. Адсорбция механизмі.

4. Бу және газдардың адсорбциясы. Лэнгмюр және Фрейндлих теңдеулері. Адсорбцияның изотермалары.

5. Ерітінділерден адсорбция. Күшті электролиттер жәе бейэлектролиттердің адсорбциясы.

6. Күшті электролиттердің адсорбциясы. Таңдамалы адсорбция. Панет-Фаянстің ережесі..

7. Ион алмасу адсорбциясы. Иониттер.

Таратылатын материал: ақпараттық-дидактикалық блогі.



  • Әдебиеттер

Негізгі:

1. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия,

М., ВШ, 1975.

2. Захарченко В.Н. Коллоидная химия , М., ВШ, 1989.

3. Евстратова К.И. и др. Физическая и коллоидная химия,

М., ВШ, 1990.

Қосымша.

1. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия. М., ВШ, 1981.

2. Липатников В.Е. Физическая коллоидная химия, М., ВШ., 1981

3. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии М., Химия, 1982




  • Бақылау

Бақылау тестілер
1.Бір заттың екінші затқа сіңірілуі аталады

+ сорбция

- гидролиз

- ылғалдану

- жайылу

- когезия


2.Адсорбенттің барлық көлемінде заттың сіңірілу процесі аталады

- адсорбция

- ылғалдану

+ абсорбция

- жайылу

- когезия


3.Беткейінде адсорбция жүретін зат аталады

- адсорбат

- адсорбтив

- агломфат

- флокумент

+ адсорбент

4.Адсорбцияға қарама-қарсы процесс аталады

- адсорбент

+ адсорбат

- агломфат

- флокуллянт

- коагулянт


5.Адсорбцияға қарама-қарсы процесс аталады

- абсорбция

- коагуляция

- агломфация

+ десорбция

- ылғалдану


6.Бір заттың басқа заттың беткейінде өздігінен шоғырлануы қалай аталады

- абсорбция

- коагуляция

+ адсорбция

- ылғалдану
7.Ван-дер-Ваальс күшімен және сутектік байланыспен сипатталатын адсорбция қалай аталады

- хемосорбция

- алмасу адсорбциясы

- десорбция

- коагуляция

+ физикалық адсорбция


8.Валенттілік күштерімен сипатталатын адсорбция қалай аталады

- алмасу адсорбциясы

+ хемосорбция

- физикалық адсорбция

- десорбция

- коагуляция


9.Адсорбент пен адсорбат арасындағы иондардың алмасуынан туындайтын адсорбция қалай аталады

- хемосорбция

- физикалық адсорбция

- десорбция

- коагуляция

+ ион алмасқыш адсорбция


10.Адсорбцияның қозғаушы күші болады

+ БЭП артық мөлшері

- БЭП жетіспейді

- беткейдің сипаты

- БЭП болмады

- беткейдің бұдырлығы


11.Қатты беткейдегі адсорбция жүреді

- беткейдің барлығында

- жүрмейді

- белсенді емес аумақта

- дұрыс жауап жоқ

+ белсенді орталықтарда


12.Хемосорбцияның себебі:

- адсорбент пен адсорбаттың физикалық әрекеттесуі

- адсорбент пен адсорбаттың арасында сутектік байланыстың түзілуі

+ адсорбент пен адсорбаттың химиялық әрекеттесуі

- Ван-дер-Ваальс күштері

- дұрыс жауап жоқ


13.Қысым жоғарылағанда физикалық адсорбция

+ артады


- төмендейді

- өзгермейді

- анықтамайды

- дұрыс жауап жоқ


14.Температура артқанда физикалық адсорбция

- жоғарылайды

- өзгермейді

- анықталмайды

+ төмендейді

- дұрыс жауап жоқ


15.Температура артқанда хемосорбция

+ жоғарылайды

- өзгермейді

- анықталмайды

- төмендейді

- дұрыс жауап жоқ


16.Қатты беткейдегі адсорбция шамасын есептеу үшін қандай теңдеу қолданылады

- Гиббс


- Ван-дер-Ваальс

- Юнг


+ Ленгмнер

- Дюпр
17.Ленгмюр теңдеуіндегі адсорбцияның өлшем бірлігі

- моль/кг

+ моль/м2

- моль/м3

- кг/м2

- кг/м3

18.Қатты беткейдегі адсорбцияның шамасын есептеу үшін қандай теңдеу қолданылады

- Гиббс

- Ван-дер-Ваальс



- Юнг

+ Фрейндлих

- Дюпр
19.Фрейндлих теңдеуіндегі адсорбцияның өлшем бірлігі

- моль/м2

- моль/м3

+ моль/кг

- кг/м2

- кг/мз


20.Ерітінділерден БАЗ қандай ережеге сәйкес адсорбцияланады

- Панет-Фаянс

- Антонов

+ Ребиндер

- Хюккель

- Дюкло-Траубе




  1. Ақпаратты-дидактикалық блогі.

АДСОРБЦИЯ. ТҮРЛЕРI ЖӘНЕ МЕХАНИЗМI.

Фазалардың бәлiну шекараларының беткейiнде қатты немесе сүйық заттардың газ және ерiген заттарды сiңiру қабiлетi адсорбция деп аталады.

Адсорбция табиғаты әр түрлi адсорбциялық күштердiң әсерiнен молекулалардың арасында пайда болатын химиялық байланыстардың арғасында жүретiн процесс. Беткейлiк қабатында басқа заттарды сiңiретiн заттар адсорбенттер, ал сiңiрiлушi заттар адсорбаттар деп аталады. Адсорбенттерге қатты көмiрдi, кремний оксидiн, алюминий оксидiн, целлюлозаны, крахмалды т.б. заттарды жатғызуға болады.

Адсорбаттарға аммиак, хлор сияқты газдар, бояулар, т.б. заттар жатады. Егер адсорбат адсорбенттiң беткейiнде ғана емес, бүкiл көлемiнде сiңiрiлетiн болса, ондай процесс абсорбция деп аталады. Адсорбция қайтымды процесс, оған қарама-қарсы процесс десорбция деп аталады. Адсорбция физикалық, химиялық және иондық алмасу болып үшке бөлiнедi.


  1. Физикалық адсорбция кезiнде адсорбат пен адсорбент молекулалық әсерлесу күштерi және сутектiк байланыстар арқылы әрекеттеседi. Олардың адсорбция жылуы 2-8 ккал/моль шамасында болады. Физикалық адсорбцияда адсорбат өзiнiң жеке қасиетiн жоғалтпайды, себебi бүл процесс қайтымды болып есептеледi, десорбция нәтижесiнде заттар өзгермей бастапғы қалпында бөлiнiп шығады. Температураны жоғарылатқанда, физикалық адсорбцияның жылдамдығы төмендейдi.

  2. Химиялық адсорбция кезiнде адсорбат пен адсорбент беткейiнiң арасындағы байланыс тұрақты болады. Адсорбция жылуы 10 шақты ккал-ға тең. Бұл процесс кезiнде адсорбат өзiнiң жекеленген қасиетiн жояды, себебi бұл адсорбция қайтымсыз болып есептеледi:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О

  1. Иондық алмасу иондардың адсорбциясы болып есептеледi, яғни адсорбат иондары мен адсорбенттiң беткейiнде орналасған иондар әзара эквиваленттi мәлшерде алмасады:

Катионит 2Н + Са2+ = Катионит Са + 2Н+

Адсорбция процесi тiрi организмдерде де кеңiнен кездеседi. Мысалы, қан СО2 газын сiңiргенде адсорбция процесi байқалатын болса, ал тыныс алған кезде СО2 сыртқа шығып, десорбция жүредi. Iшек бүрлерiнде қортылмай қалған тағамдар iшектегi БАЗ-мен адсорбцияланады. 1831 жылы фр. фармацевтi Туэри алғаш көмiрiн (казiр ’’карболен’’) организмдегi улы заттарды сыртқа шығару үшiн ғолдануды ұсынған.

Адсорбция механизмiн былай тңсiндiруге болады, әрбiр заттың беткейiнде еркiн тарту күшi болады, күштiң арғасында адсорбциялық өрiс пайда болады да, беткейге жанасқан газ, су немесе ерiген заттардың бәлшектерi оған тартылып, адсорбцияланады.




С

В
А,В,С тёрiздес молекулалардан тұратын адсорбенттiң күш өрiсi әр нүктеде ёр тңрлi ғанығған. А мен В тёрiздес молекулаларда аз ғанығған, ал С тёрiздес молекулаларда артығ еркiн энегия пайда болады. Сондығтан да адсорбент адсорбат молекулаларымен қанығып, адсорбат молекулаларының беткейiнде мономолекулалық адсорбаттық қабат түзiледi. Лнгмюр ұсынған мономолекулалық адсорбция теориясының негiзгi қағидалары:


  1. Адсорбция валенттiк күштердiң әсерiнен пайда болады.

  2. Адсорбция адсорбенттiң барлық беткейiнде емес, тек осы беткейдiң активтi орталықтарында жүредi. Активтi орталықтар кристалдық тор беткейiнiң төбешiктерiнде, шыңдарында орналасады. Активтi орталық неғұрлым биiк болса, соғұрлым адсорбент баткейiндегi қаныққан атомдар мен молекулалардың саны аз болады, яғни оның сiңiретiн молекулаларының саны көбiрек болады.

  3. Әрбiр активтi орталық адсорбаттың тек бiр молекуласын ғана адсорбциялайды және адсорбент беткейiнде мономолекулалық адсорбат қабаты түзiледi.

  4. Адсорбцияланған молекула тұрақты болмайды, тербелiсте болады. Бiреуi үзiлiп кетсе, басқасы адсорбцияланады, құрам бөлiктерiмен алмасып жатады, ең соңында адсорбциялық тепе-теңдiк орнайды, яғни қанша молекула адсорбцияланса, сонша бөлiнiп шығады. Бұл тепе-теңдiк концентрация мен температураға тәуелдi болады.

АДСОРБЦИЯ ТЕҢДЕУЛЕРI.

Газ-сұйық (г-с) бәлiну шекарасындағы адсорбцияны сипаттау үшiн Гиббс теңдеуi қолданылады:


Г – адсорбция шамасы, моль/см2

R – газ тұрақтылығы.

С – концентрация, моль/л.

б – беткейлiк керiлу.

Т – абсолюттiк температура.

Теңдеу бойынша адсорбция шамасы (Г) беткейлiк активтiлiкке ( б/ С), концентрацияға жёне температураға тәуелдi.


  1. Егер ертiндiде беткейлiк керiлудi төмендететiн БАЗ болса, яғни б/ С 0 болып, терiс мәнге ие болады да, адсорбция оң болады (Г 0), яғни БАЗ-ты концентрациясы бөлiну шекрасында көлемiндегiге қарағанда үлкен болады.

  2. Егер ертiндiде БАЕЗ болса, б/ С 0 болады да, адсорбция терiс ( Г 0 ) болады.

Адсорбцияланатын заттың концентрациясы аз болғанда газ-қатты бөлiну шекарасындағы адсорбция мәлшерi Ленгмюр теңдеуi бойынша есептеледi:

Г = Гmax

Г – адсорбция мөлшерi, моль/м2.

Гmax – 1см адсорбент беткейiнде адсорбцияланған заттың максимальды мөлшерi.

С – тепе-теңдiк концетрациясы.

К – константа (адсорбциялық тепе-теңдiк мөлшерi).

Ленгмюр теңдеуi бойынша адсорбцияланған заттың тепе-теңдiк концентрациясы сол заттың аз (төменгi) концентрациясына сәйкес келедi. Концентрация жоғарылап, жеткiлiктi мөлшерге жеткенде Г = Гmax.

Сұйық-қатты бөлiну шекарасында жүретiн адсорбция мөлшерi Фрейндлих теңдеуi бойынша есептеледi:



х – адсорбцияланған затты” мөлшерi, моль.

m – адсорбенттiң мөлшерi, г.

х/m – адсорбент массасының бiрлiгiнде адсорбцияланған заттың мөлшерi, моль/г.

С – тепе-теңдiк концентрациясы.

К, n – константалар.



АДСОРБЦИЯ ЗАҢДЫЛЫҚТАРЫ.
1. Әлсiз электролиттер немесе электролит еместер адсорбент беткейiнде молекула түрiнде адсорбциланады. Мұндай адсорбция молекулааралық адсорбцияға жатады, процесс Ван–дер–Ваальс күштерiнiң әсерiнен жүретiн болғандықтан адсорбент пен адсорбат арасындағы байланыс әлсiз болады.

2.Адсорбция процесiнде Ребиндердiң бағытталу ережесi сақталады, яғни молекулалардың полюстi бөлiктерi полюстi адсорбент молекулаларына, ал полюссiз бөлiктерi полюссiз адсорбент молекулаларына бағытталады.



  1. Егер бiр заттың адсорбциясы басқа заттыкiне қарағанда басымырақ болса, таңдамалы адсорбция жүредi. Оның бiр мысалы иондық адсорбция болып есептеледi. Панет–Фаянстың ережесi бойынша қатты адсорбенттерде сол адсорбенттiң құрамына кiретiн немесе онымен ортақ тобы бар артық мәлшерде алынған иондар адсорбцияланады:

ВаСl + Н2SO4 = BaSO4 + 2HCl

BaSO4 бөлшектерiнде Ba2+ немесе SO42- иондары адсорбцияланады.



  1. Көп валенттi иондар бiр валенттiлерге қарағанда күштiрек адсорбцияланады. Валенттiлiгi бiрдей иондардың мөлшерiне және гидратталу дәрежесiне байланысты адсорбциялану қабiлетi де әр түрлi болып келедi. Оларды мынадай лиотроптық қатарға орналастыруға болады:

Cs+ Rb+ K+ Na+ Li+

CNS J - NO3- Br- Cl-



  1. Бiр заттың адсорбент беткейiнде екiншi заттың орнын басуы алмасу адсорбциясы деп аталады. Оның бiр түрiне иондық алмасу адсорбциясы жатады. Бұл адсорбция бойынша кейбiр адсорбенттердiң құрамына диссоциацияланатын және ертiндiдегi бiр тектес иондарға алмасатын топтар болады.


Егер Н+ жёне ОН- иондары алмасатын болса, ертiндiнiң рН-ы өзгерiске ұшырайды. Иондық алмасу адсорбциясының мұндай түрi гидролиттелген деп аталады. өндiрiсте және жөндеу жұмыстарында осы адсорбцияға негiзделген иондық алмасу смолалары (иониттер) жиi қолданылады.
Каталог: FARM -> 2%20kurs -> Fisich i koll %20him -> kaz -> Metodicheskie %20rekomendacii %20po%20izucheniju %20disci%F0lin
2%20kurs -> Оқытушының жетекшілігімен студенттердің өзіндік жұмысының әдістемелік нұсқауы
2%20kurs -> Оқытушының жетекшілігімен студенттердің өзіндік жұмысының әдістемелік нұсқауы
Metodicheskie %20rekomendacii %20po%20izucheniju %20disci%F0lin -> Сабақтарға арналған әдістемелік ұсыныс «Фазалардың тепе-теңдік термодинамикасы. Бинарлы жүйенің өзара ерігіштік диаграммасы»
2%20kurs -> Тақырыбы: Пурин нуклеозидтері. Дәрілік зат ретінде қолданудың биохимиялық негізі. Мақсаты
Fisich i koll %20him -> Методические указания для самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя
2%20kurs -> Кафедраның әдістемелік жиналысында бекітілген


Достарыңызбен бөлісу:


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет