CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Trang 1CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
NĂNG LƯỢNG ( dư ) BỀ MẶT ?
Thế năng của các phần tử trên bề mặt 2 pha
Trang 3S
Trang 4CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
SỨC CĂNG BỀ MẶT
Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng SCBM giảm
V – thể tích mol của chất lỏng; Tc nhiệt độ tới hạn
1
3 / 2
1
, 2
) 6
k
k T
T
δ
Trang 9CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT
Các sức căng bề mặt phân chia pha ??
Trang 13l r k
cos
Trang 14CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT
Ðộ dính ướt
1 cos
l r k
r
δ
δ
δ θ
l r k
Trang 15l r k
r
δ
δ
Trang 162 1
2 1
2 1
dinh riêng
uot
q
θ θ
θ θ
Trang 19CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ
cân bằng KHÁC NHAUHIỆN TƯỢNG MAO DẪN
2
=
−
Trang 20CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên bề mặt phân chia pha có giá trị KHÁC
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
P T
R
r r
µ
δ
α α
2
2 ln
Trang 21CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ
cân bằng KHÁC NHAUHIỆN TƯỢNG MAO DẪN
1
1
r r
P
Pα β δ
r2
Trang 222 1
,
1 1
1
1 ln
r r
V
r r
V P
P T
R
phang
phang
δ µ
µ
δ
α α
α α
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên bề mặt phân chia pha có giá trị KHÁC
Trang 23CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
NĂNG LƯỢNG ( dư ) BỀ MẶT ?
Thế năng của các phần tử trên bề mặt 2 pha
(lực tác dụng từ 2 pha lên phần tử trên bề mặt tiếp xúc
2 pha đó khác nhau
Trang 24CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
Các phần tử xanh (có xu hướng) rời xa bề mặt đi vào
trong lòng pha xanh.
Các phần tử hồng (có xu hướng từ trong lòng pha
hồng ) đi tới gần bề mặt pha.
Trang 26CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
Hấp phụ = một chất có nồng độ trên bề mặt phân chia pha KHÁC VỚI nồng độ của chính nó trong lòng pha
Trang 27CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
Có bề mặt Có hiện tượng hấp phụ (+, -) (bề mặt) (ai) cái gì hấp phụ, (ai) cái gì bị hấp phụ ?
hấp phụ từ đâu, đến đâu, mức độ thế nào ?
động lực, giới hạn của quá trình hấp phụ ?
Nhiệt hấp phụ !! Hấp phụ vật lý, hóa học
Trang 28Bản chất hai pha tiếp xúc và tính
chất bề măt tiếp xúc quyết định
chất, khả năng, mức độ hấp phụ
Trang 33p RT
p
f RT
f s
δ δ
Trang 341 2
⋅
⋅
=
= Γ
p p
p k
p k
k s
n
T s
Trang 36CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
Xét pha lỏng của hệ
BỀ MẶT LỎNG - KHÍ
Trang 38B B
dC
d RT
C
da
d RT
a s
Trang 39c k
k s
n
T s
Trang 40CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Chất tan trong một dung dịch và hấp phụ lên bề mặt dung dịch
đó (với pha khác trong hệ)
Làm giảm SCBM của dung dịch (so với SCBM dung môi nguyên chất)
Nồng độ chất HĐBM trên bề mặt > nồng độ
chất HĐBM trong dung dịch Dung môi nước, chất HĐBM thường là các hợp chất hữu cơ
Trang 41CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Độ hoạt động bề mặt = đại lượng Gibbs
dc
d da
Trang 42CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
HẤP PHỤ TRÊN BỀ MẶT RẮN - KHÍ
Trang 45p
b m
N
T
n ran
phu hap
khi
ln
1 ln
ln
/ 1
⋅ +
= Γ
⋅
=
= Γ
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 46CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich
vùng áp suất trung bình của khí thực nghiệm xác định các giá trị b, n
p n
ln
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 47→
→
⋅ +
⋅
⋅ Γ
= Γ
⋅ +
⋅
⋅
=
p p
p k
p k
p k
p
k V
V
phu hap
khi phu
hap khi
phu hap
khi phu
hap khi
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 48hap khi phu
hap khi
phu hap khi phu
hap khi phu
hap khi
p k
p
V
p V
k V
p
max, max,
max, max,
1
1
Γ
+ Γ
⋅
= Γ
+
⋅
=
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 49CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
Bổ xung cơ sở lý thuyết = thuyết Langmuir
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 50CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)thuyết Langmuir
Trang 51max, max,
∞
→
→
⋅ +
p k
p k
V
V s
s
phu hap khi
phu hap khi phu
hap khi
phu hap khi cong
tong
phu che
θ θ
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
thuyết Langmuir
Trang 52A N
V
s khi hap phu ⋅ A ⋅
=
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 53CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)thuyết Brunauer-Emmet-Teller =
3 Các phân tử đã bị hấp phụ tương tác với phân tử
lớp trước và sau, không trong cùng lớp.
Trang 54p p
p p
c p
p
p p
c V
V
phu hap khi m phu
hap
khi
phu hap khi m phu
hap
khi
−
⋅ +
1
*
/ /
* 1
/ 1
/
*
,
0 0
0
0 ,
Vm thể tích khí bị hấp phụ trong lớp đơn phân tử
Po áp suất hơi bão hòa của khí (trên lỏng nguyên chất)
Trang 56A N
Trang 57c V
c x
V
x
p V
c
c V
c
p p
p
p V
p
phu hap khi m phu
hap khi m phu
hap
khi
phu hap khi m phu
hap khi m phu
, ,
0 0
0
*
) 1
*
(
*
1 )
1 (
*
) 1
*
(
*
BỀ MẶT KHÍ – (rắn)
Trang 58CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
A, B hấp phụ cạnh tranh lên bề mặt rắn →
Ai nhiều hơn ai ?? Vai trò của c* ??
phương trình hấp phụ đẳng nhiệt BET
BỀ MẶT dung dịch KHÍ A, B – (rắn)