ХоуД.
17 Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел: Пер. с англ./Под ред. Г. Парфита, К. Рочестера. — М.: Мир, 1986. —488с., ил.
Коллективная монография под редакцией известных специалистов в области адсорбции — Г. Парфита (США) и К. Рочестера (Великобритания). В книге на современном уровне рассмотрены теоретические, методические и прикладные вопросы адсорбции из растворов малых молекул, ионогенных и неионогенных поверхностно-активных веществ, красителей и полиэлектролитов.
Для широкого круга научных и инженерно-технических работников.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Явление адсорбции из растворов на поверхности твердых тел лежит в основе многих химических и биологических процессов; интерес к нему исследователей долгое время определялся необходимостью решения чисто практических задач. Этим объясняется то обстоятельство, что теория адсорбции из растворов разработана еще недостаточно и существенно отстает от теоретической трактовки адсорбции молекул на поверхности твердых тел из газовой фазы; правда, последнее обусловлено отчасти сложностью самого явления и несовершенством теории жидких сред.
Однако в последнее время положение в этой области начинает меняться. В результате разработки на основе усовершенствованных моделей новых теоретических подходов к анализу объемной фазы растворов, а также внедрения в практику исследований новых методов изучения межфазной границы раздела, способствовавших пониманию молекулярного механизма адсорбционного взаимодействия, наши представления об элементарных стадиях механизма адсорбции из растворов значительно углубились.
Предлагаемая вниманию читателей коллективная монография содержит восемь обзорных статей, обобщающих результаты исследования ряда адсорбционных систем, представляющих и практический, и теоретический интерес.
Авторы рассматривают ставшие уже классическими исследования адсорбции малых молекул из растворов (получение изотерм, определение теплот адсорбции) и дают в основном термодинамическую трактовку результатов экспериментальных исследований. Особое внимание обращается на роль в адсорбции химии поверхности адсорбента и конкуренции между молекулами растворителя и растворенного вещества за центры адсорбции поверхности твердого тела. На ряде интересных примеров демонстрируются большие возможности метода ИК-спектроско-пии в изучении механизма адсорбции и ориентации адсорбированных молекул. По существу эта часть монографии является наиболее полным на сегодняшний день обзором применений И1\-спектроскопии при исследовании адсорбции из растворов.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редактора перевода........... 5
Предисловие редакторов............. 9
НЕЭЛЕКТРОЛИТЫ.............. 13
I. Адсорбция малых молекул. Г. Парфит, К. Рочестер . . . . . • 14
I. Введение............... 14
A. Изотерм аадсорбции........... 14
Б. Термодинамика адсорбции......... 17
B. Механизм адсорбции............19
П. Экспериментальные методы.......... 24
А. Количественное определение величины адсорбции . . . 24
Б. Определение термодинамических величин..... 26
' В. Исследование поверхности и адсорбированных молекул методом ИК-спектроскопии.......... 27
III. Анализ экспериментальных данных по адсорбции .... 31
A. Роль поверхности............ 32
Б. Свойства растворенного вещества и его взаимодействие с
растворителем............. 35
B. Влияние растворителя.......... . . ' 39
Г. Взаимодействие между растворенным веществом и поверхностью ............... 40
Д. Строение адсорбционного слоя ........ 50
Е. Влияние температуры на адсорбцию....... 56
Ж. Термодинамика адсорбции......... 57
Литература................ , ™
2. Адсорбция из смесей смешивающихся жидкостей. Дж. Лэйн . '. 6*
I. Введение............... °*
II. Термодинамика адсорбции и жидкие смеси...... Р*
III. Экспериментальные методы.......... Tfi
IV. Типы экспериментальных изотерм........ 7Г
V. Решеточная и ряд других моделей жидких адсорбционных
слоев................ ,™
VI. Другие модели границы раздела твердое тело — раствор . • |"?
VII. Пористые адсорбенты........... :??
Литература................
3. Адсорбция неионогениых поверхностно-активных вщееств. Дж. Клю-
ни, Б. Инграм............. • .«у
I. Введение ............• • ,%?
II. Адсорбаты............... 130
III. Адсорбенты.............. 131
IV. Процесс адсорбции............. jgj
А. Экспериментальные методы......... 133
Б. Общие свойства............
СОДЕРЖАНИЕ 487"
В. Примеры систем............ 149'
V. Значение адсорбции неионогенных ПАВ...... 175
VI. Применение.............. 176
VII. Заключение и выводы........... 177
Литература................ 178
4. Адсорбция полимеров. Г. Флир, Я. Ликлема....... 182
I. Общее рассмотрение проблемы......... 182"
A. Введение.............. 182
Б. Состояние проблемы........... 183
B. Качественные закономерности........ 183
II. Определения и параметры, характеризующие адсорбцию полимеров ................ 186
А. Некоторые определения и обозначения...... 186
Б. Параметры / и х*............ 187
III. Теоретические модели........... 190
A. Введение.............. 190
Б. Теории Хуве и Сильберберга......... 191
B. Теории РОЭ и Шётьенса — Флира....... 198
IV. Результаты теоретического анализа........ 207
V. Применимость теории к полидисперсным полимерам . . . 226
VI. Экспериментальные методы.......... 232'
А. Методы, основанные на измерении прямого заполнения поверхности GI или доли связанных сегментов р 233
Б. Методы измерения толщины адсорбционного слоя . . . 239
VII. Некоторые примеры............ 244
A. Количество адсорбированного вещества....... 244
Б. Доля связанных сегментов и заполнение поверхности . . 247
B. Толщина слоев............. 250
Г. Обнаружение хвостов........... 252"
Д. Влияние полидисперсности . . ....... 253
VIII. Применение.............. 255
Литература................ 257
ЭЛЕКТРОЛИТЫ............... 261
5. Адсорбция малых ионов Я. Ликлема......... 261
I. Общие вопросы............. 261
II. Различие между связанными и несвязанными ионами . . 262
III. Понятие электронейтральности......... 264
IV. Электрохимические потенциалы......... 268
V. Различные типы адсорбции ионов........ 269
А. Потенциалоопределяющие ионы и ионы Нернста . . . 269
Б. Специфическая и неспецифическая адсорбция .... 271
VI. Размазанные и дискретные заряды.......• • 274
VII. Изотермы адсорбции ионов.......... 276
A. Диффузные ионы............ 277
Б. Поверхностные ионы........... 278
B. Специфически адсорбированные ионы...... 279
Г. Лиотропные ряды............ ~83
VIII. Отрицательная адсорбция.......... 285
Литература . . . . •............ 288
6. Адсорбция ионогенных ПАВ. Д. Хоу, Г. Рендалл..... 289
I. Введение............... 289
П. Процесс адсорбции...... •_ • „„;
A. Поверхностный заряд и двойной электрический слои . . 291
B. Ияотеома алсообции........... 297;
В. Механизм адсорбции........... 301
Г. Адсорбция при низкой степени заполнения поверхности . .314
Д. Адсорбция при высокой степени заполнения..... 319
Е. Термодинамический подход......... 323
, III. Методы...............* 327
A. Характеристика адсорбентов ......... 327
Б. Методики измерения адсорбции........ 330
B. Интерпретация результатов измерения адсорбции . . . 335 IV. Некоторые примеры............ 342
A. Углеродные адсорбенты.......... 342
Б. Полимеры.............. 349
B. Оксиды............... 353
Г. Ионные адсорбенты........... 359
Д. Глины и силикаты . .......... 361
.Литература................. 363
7. Адсорбция красителей. Ч. Джайлс.......... 368
I. Краткая характеристика красителей и тканей ..... 368
А. Красители.............. 368
Б. Волокна.............. 372
II. Методы исследования адсорбции красителей..... 374
III. Основные факторы, определяющие адсорбцию красителей твердыми пористыми телами........... 375
А. Поверхностное натяжение на границе раздела .... 375
Б. Силы взаимодействия красителя с субстратом . . . . 377
IV. Адсорбция красителей на твердых неорганических материалах 408
А. Окрашивание анодированного алюминия..... 409
Б. Измерение удельной поверхности и пористости . . . .414
V. Влияние пористости на процесс окрашивания тканей . . . 417
VI. Кинетика и термодинамика крашения....... 423
А. Кинетика.............. 423
Б. Термодинамика............ 427
VII. Заключение.............. 429
VIII. Образование ковалентных связей........ 430
Литература................ 431
•8. Адсорбция полиэлектролитов из разбавленного раствора. Ф. Хесселинк 435
I. Введение............... 435
П. Полиэлектролиты в растворе......... 440
А. Полиэлектролиты с гибкими молекулами..... 440
Б. Полиэлектролиты с жесткой внутренней структурой . . 444
III. Теория адсорбции полиэлектролитов....... 446
А. Теоретические модели для жестких молекул .... 446 Б. Модель адсорбции полиэлектролитов, учитывающая образование петель............. 446
IV. Эксперименты по адсорбции полиэлектролитов..... 459
A. Основные закономерности адсорбции....... 459
Б. Влияние плотности заряда на молекулах полиэлектролита и
ионной силы раствора.......... 463
B. Изменение конформации адсорбированных молекул . . 466 Г. Полимерные флокулянты.......... 466
V. Адсорбция полиэлектролитов, имеющих в растворе специфическую конформацию............ 468
Литература................. 471
Предметный указатель.............. 475
Цена: 300руб.
