Molekulyar va ionli adsorbsiya - Химия - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	15000UZS
Размер	997.9KB
Покупки	0
Дата загрузки	09 Август 2024
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Химия

Продавец

Diyorbek

Дата регистрации 29 Февраль 2024

91 Продаж

Molekulyar va ionli adsorbsiya

Купить

Kolloid kimyo fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Molekulyar va ionli adsorbsiya

MUNDARIJA:
KIRISH……………………………………….………………………………….3
I BOB: Adsorbsiya, adsorbsiya haqida ma’lumotlar
1.1 Adsorbsiya turlari va xususiyatlari…………………………………………....8
1.2 Absorberlar konstruksiyalari……………………………………………...…11
1.3 Polimolekulyar adsorbsiya…………………………………….…………..…
14
II BOB. IONLI ADSORBSIYA
2.1 Asrorbentlar va ularning
xarakteristikasi.........................................................19
2.2 Ionli adsorbsiya va Dyuklo-Trauble
qoidasi....................................................21
2.3 Ionli adsorbsiyaga ta’sir etuvchi omillar…………………………………..…
24
XULOSA…………………………………………………………………….….30
FOYDALANILGAN
ADABIYOTLAR……………………………………….31
2

KIRISH
Ma’lumki, fizik absorbsiya ko‘ р incha qaytar jarayon bo‘lgani sababli,
suyuqlikka yutilgan gazni ajratib olish imkoni bo‘ladi. Bunday jarayon desorbsiya
deb nomlanadi. Absorbsiya va desorbsiya jarayonlarini uzluksiz ravishda tashkil
etish yutilgan gazni sof holda ajratib olish va absorbentni ko‘p marta qayta
ishlatish imkonini beradi. Absorbsiya jarayoni sanoat korxonalarida uglevodorodli
gazlarni ajratish, sulfat, azot, xlorid kislotalar va ammiakli suvlarni olishda, gaz
aralashmalaridan qimmatbaho komponentlarni ajratish va boshqa hollarda keng
miqyosda ishlatiladi. Absorbsiya jarayoni ishtirok etadigan texnologiyalarni
qurilmalar bilan jihozlash murakkab emas. Shuning uchun kimyo,neft va gazni
qayta ishlash hamda boshqa sanoatlarda absorberlar ko‘p ishlatiladi.
Ion adsorpsiya, bir kimyoviy jarayon bo'lib, bu jarayon orqali yalniz bir solid
yuzasi ostidagi ionlarni eritkichdan chiqarish yoki qoplash jarayonini ifodalaydi.
Ionlar, yuzasida turli kimyoviy va fizikaviy ta'siralar orqali adsorbsiya qilishi
mumkin. Quyidagi xususiyatlarga ega ion adsorbsiyasining:
Yuz tuzilishi va yuz kimyoviyoti: Ion adsorbsiyasi, yuz tuzilishi va kimyoviy
xususiyatlar bilan yaqin bog'liqdir. Yuzdagi elektr energiyasi, ionlarining
adsorbsiyasini ta'sir qilishi mumkin. Yuz kimyoviy xususiyatlari, adsorbsiya
xususiyatlarini va darajasini aniqlaydi.
Adsorbsiya terimi: Adsorbsiya termini, eritkichdagi ionlarining qati yuzi
bo'yicha miqdorini ifodalaydi. Bu, ionlarining yuz tomonidan qanday miqdorda
qaydalanishini ko'rsatadi.
Ion hajmi va shakli: Ionlarining hajmi va shakli, adsorbsiya jarayonini ta'sir
qilishi mumkin. Katta yoki murakkab ionlar, yuzda kam joy egallayishi mumkin
yoki yuz bilan kamroq ta'sirga kirishi mumkin.
Ion adsorbsiyasining tashqari, ion almashish ham ionlarni bir muhitdan
boshqasiga o'tkazishni ta'minlaydigan jarayon bo'lib, bu jarayonida ionlar qati
material yuzidan boshqalariga o'tkaziladi. Ushbu jarayon, ayrim su tozalash,
kimyoviy ajratish va kataliz kabi ko'plab amallarda muhim rol o'ynaydi.
3

Ionli adsorbsiya va molekulyar adsorbsiya o'rtasidagi farqlarni ko'rib
chiqamiz:
1. Qo'llanish sohasi: Molekulyar adsorbsiya odatda organik molekulalar,
gazlar yoki boshqa molekulalar bilan bog'liq bo'ladi, masalan, organik boyliklar
yoki gazlar. Biroq, ionli adsorbsiya asosan ionlar, ya'ni yuk tajriba qiladi. Shuning
uchun, ularning qo'llanish sohasi bir-biridan farqli bo'ladi.
2. Qonuniyatlar: Molekulyar adsorbsiya odatda van der Vaals qonuniyatlari,
masalan, dispersive va polar qonuniyatlar orqali sodir bo'ladi. Bu qonuniyatlar
kuchli yoki kam bo'lishi mumkin va adsorbsiya energiyasiga olib keladi. Ikkinchi
joyda, ionli adsorbsiya kuchli elektrostatik qonuniyatlar orqali sodir bo'ladi,
masalan, elektrostatik ta'sir, elektronik tadbirlar va dastlabki valensiya elektronlari
o'rtasidagi o'zaro ta'sir.
3. Energetika: Molekulyar adsorbsiya energiyasi odatda past darajada, chunki
adsorbat va adsorbent o'rtasidagi molekulyar interaksiyalar juda sodir bo'ladi.
Biroq, ionli adsorbsiya energiyasi kuchli bo'ladi, chunki elektrostatik kuchlar
o'zlarini hisobga oladi.
4. Qoniqish nisbatlar: Molekulyar adsorbsiyada qoniqish nisbatlar odatda past
bo'ladi, chunki adsorbat va adsorbentning molekulyar o'zaro ta'siri past. Biroq,
ionli adsorbsiyada qoniqish nisbatlar oshiriladi, chunki ionlar o'zlarini adsorbentga
ta'sir etish uchun kuchli kuchlarga ega.
5. Amalda qo'llanish: Molekulyar adsorbsiya odatda gazo'vchi
substansiyalarni ajratish, tuzatish va filtratsiya jarayonlarida qo'llaniladi. Biroq,
ionli adsorbsiya suvni tozalash, tuzatish, va ioni ajratishda juda ko'p qo'llaniladi.
Bu farqlar molekulyar va ionli adsorbsiya turlari orasidagi asosiy farqlardir va
ularni tushunish, kimyoviy jarayonlarni tahlil qilish va moslashtirishda juda
muhimdir.
Kurs ishining tuzilishi. Ushbu Kurs ishi kirish, xulosa, foydalanilgan
adabiyotlar ro’yxati va o’zaro mazmunan bog’langan 2 ta bobdan iborat bo’lib
umumiy hajmda 31 betni tashkil etadi .
4

I BOB: Adsorbbsiya haqida umumiy tushuncha
Gaz yoki bug‘larning, gaz yoki bug‘li aralashmalardagi komponentlarning
suyuqlikda yutilish jarayoni absorbsiya deb nomlanadi. Yutilayotgan gaz yoki
bug‘ absorbtiv , yutuvchi suyuqlik esa absorbent deb ataladi. Ushbu jarayon
selektiv va qaytar jarayon bo‘lib, gaz yoki bug‘ aralashmalarini ajratish uchun
xizmat qiladi.
Absorbtiv va absorbentlarning o‘zaro ta’siriga qarab, absorbsiya jarayoni 2 ga
bo‘linadi: fizik absorbsiya; kimyoviy absorbsiya (xemosorbsiya).
Fizik absorbsiya jarayonida gazning suyuqlik bilan yutilishi paytida
kimyoviy reaksiya yuz bermaydi, ya’ni kimyoviy birikma yangi modda hosil
bo‘lmaydi. Agar suyuqlik bilan yutilayotgan gaz kimyoviy reaksiyaga kirishsa,
bunday jarayon xemosorbsiya deyiladi, ya’ni kimyoviy absorbsiya.
Ma’lumki, fizik absorbsiya ko‘ р incha qaytar jarayon bo‘lgani sababli,
suyuqlikka yutilgan gazni ajratib olish imkoni bo‘ladi. Bunday jarayon desorbsiya
deb nomlanadi. Absorbsiya va desorbsiya jarayonlarini uzluksiz ravishda tashkil
etish yutilgan gazni sof holda ajratib olish va absorbentni ko‘p marta qayta
ishlatish imkonini beradi. Absorbsiya jarayoni sanoat korxonalarida uglevodorodli
gazlarni ajratish, sulfat, azot, xlorid kislotalar va ammiakli suvlarni olishda, gaz
aralashmalaridan qimmatbaho komponentlarni ajratish va boshqa hollarda keng
miqyosda ishlatiladi. Absorbsiya jarayoni ishtirok etadigan texnologiyalarni
qurilmalar bilan jihozlash murakkab emas. Shuning uchun kimyo,neft va gazni
qayta ishlash hamda boshqa sanoatlarda absorberlar ko‘p ishlatiladi.
Absorbsiya jarayonini olib borish usullari
Xalq xo‘jaligining turli tarmoqlarida absorbsiya jarayonini tashkil etishda
quyidagi prinsi р ial chizmalar qo‘llaniladi:
— parallel yo‘nalishli;
— qarama-qarshi yo‘nalishli;
— bir pog‘onali, qisman resirkulyatsiyali;
— ko‘p pog‘onali, qisman resirkulyatsiyali.
16- a rasmda parallel yo‘nalishli chizma ko‘rsatilgan. Bunda gaz oqimi va
6

absorbent parallel (bir xil) yo‘nalishda harakatlanadi. Absorberga kirishda
absorbtiv konsentratsiyasi katta bo‘lgan gaz faza, absorbtiv konsentratsiyasi past
bo‘lgan suyuq faza bilan to‘qnashuvda bo‘lsa, qurilmadan chiqishda esa absorbtiv
konsentratsiyasi kichik bo‘lgan gaz faza, absorbtiv konsentratsiyasi yuqori
bo‘lgan suyuqlik bilan o‘zaro ta’sirda bo‘ladi.
16- b rasmda qarama-qarshi yo‘nalishli chizma ko‘rsatilgan.
16- rasm. Absorbsiya chizmalari va jarayonni y-x koordinatalarda
tasvirlash:
a – parallel; b – qarama-qarshi; d – absorbent resirkulyatsiyasi bilan;
e – absobtiv resirkulyatsiyasi bilan
Ushbu chizmali absorberlarning bir uchida absorbtiv konsentratsiyasi yuqori
gaz va suyuqlik to‘qnashuvda bo‘lsa, ikkinchi uchida esa konsentratsiyalari past
fazalar o‘zaro ta’sirda bo‘ladi.
Qarama-qarshi yo‘nalishli chizmalarda parallel yo‘nalishliligiga qaraganda,
absorbentdagi absorbtiv eng yuqori qiymatiga erishsa bo‘ladi. Lekin jarayonning
o‘rtacha harakatga keltiruvchi kuchi parallel yo‘nalishliligiga nisbatan kam
bo‘lgani uchun qaramaqarshi yo‘nalishli absorberning gabarit o‘lchamlari katta
bo‘ladi.
Gaz aralashmalari gaz yoki bug‘larni yoki eritmalarda erigan moddalarni
qattiq, g‘ovaksimon jism yordamida yutish jarayoni adsorbsiya deb nomlanadi.
7

Yutilayotgan modda adsorbtiv , yutuvchi modda esa adsorbent deb ataladi .
Adsorbsiya jarayonining o‘ziga xosligi shundaki, u selektiv va qaytar
jarayondir. Jarayonning qaytar bo‘shligi tufayli adsorbent yordamida bug‘-gaz
aralashmalaridan bir yoki bir necha komponentlarni yutish, so‘ng esa maxsus
sharoitda ularni adsorbentdan ajratib olish mumkin.
Adsorbsiyaga teskari jarayon desorbsiya deb nomlanadi. Adsorbsiya jarayoni
xalq xo‘jaligining turli sohalarida keng tarqalgan bo‘lib, gazlarni tozalash va
qisman quritish, eritmalarni tozalash hamda tindirish, bug‘-gaz aralashmalarini
ajratish uchun ishlatiladi.
Kimyo sanoatida adsorbsiya quyidagi hollarda: gazlar va eritmalarni tozalash
hamda quritishda, eritmalardan qimmatbaho moddalarni ajratib olishda, neft va
neft mahsulotlarini tozalashda, neftni qayta ishlashda hosil bo‘ladigan gaz
aralashmalaridan aromatic uglevodorodlarni (etilen, vodorod, benzin
fraksiyalaridan aromatic uglevodorodlarni) ajratib olishda ishlatiladi.
Adsorbsiya jarayoni 2 xil bo‘ladi, ya’ni fizik va kimyoviy adsorbsiya. Agar
adsorbent va adsorbtiv molekulalarining o‘zaro tortishishi Van-der-Vaals kuchlari
ta’siri ostida sodir bo‘lsa, bunday jarayon fizik adsorbsiya deb nomlanadi.
Fizik adsorbsiya jarayonida adsorbent va adsorbtivlar o‘rtasida kimyoviy
o‘zaro ta’siri bo‘lmaydi.
Adsorbsiya jarayonida bug‘larning yutilishi paytida ular kondensatsiyalanadi,
ya’ni adsorbent kovaklari suyuqlik bilan to‘lib qoladi. Boshqacha aytganda,
adsorbentda ka р illyar kondensatsiya ro‘y beradi.
Kimyoviy adsorbsiya yoki xemosorbsiya adsorbent va yutilgan modda
molekulalari orasida kimyoviy bog‘lar hosil bo‘lishi bilan xarakterlanadi. Bu,
albatta, kimyoviy reaksiyaning natijasidir. Bundan tashqari xemosorbsiya
jarayonida kimyoviy reaksiya tufayli katta miqdorda issiqlik ajralib chiqadi .
Adsorbsiya jarayonining selektivligi adsorbent yutilayotgan komponentning
konsentratsiyasiga, haroratga, tabiatiga va gazlar yutilayotganda bosimga
bog‘liqdir.
Bundan tashqari jarayon tezligi adsorbentlarning solishtirma yuza kattaligiga
8

1.1 Adsorbentlar turlari va xususiyatlari
Ma’lumki, xalq xo‘jaligining turli sohalarida qo‘llaniladigan adsorbentlar iloji
boricha katta solishtirma yuzaga ega bo‘lishi kerak. Kimyo, neft va gazni qayta
ishlash hamda boshqa sanoatlarda faollangan ko‘mir, silikagel, seolit, sellyuloza,
ionitlar, mineral tuproq (bentonit, diatomit, kaolin) va boshqa materiallar adsorbent
sifatida ishlatiladi. Albatta, adsorbentlar mahsulot bilan bevosita ta’sirda bo‘lgani
uchun zararsiz, mustahkam, zaharsiz va mahsulotni iflos qilmasligi kerak.
Adsorbentlar moddaning massa birligiga nisbatan juda kata solishtirma yuzali
bo‘ladi. Uning ka р illyar kanallari o‘lchamiga qarab 3 guruhga bo‘linadi, ya’ni
makrog‘ovakli (> 2·10-4 mm),
oraliq g‘ovakli (6·10-6 ј 2·10-4 mm) va mikrog‘ovakli (2·10-6 ј 6·10-6 mm)
bo‘ladi. Shuni ta’kidlash kerakki, adsorbsiya jarayonining xarakteri ko‘p jihatdan
g‘ovaklar o‘lchamiga bog‘liq. Adsorbent yuzasida yutilayotgan komponent
molekulalarining miqdoriga qarab bir molekulali (monomolekulali adsorbsiya) va
ko‘p molekulali qatlam (polimolekulali adsorbsiya) hosil qilishi mumkin.
Adsorbentlarning yana bir muhim xususiyati shundaki, bu uning yutish
qobiliyati yoki faolligidir. Adsorbent faolligi uning birlik massasi yoki hajmida
komponent yutish miqdori bilan belgilanadi. Yutish qobiliyati 2 xil, ya’ni statik va
dinamik bo‘ladi. Adsorbentning statik yutish qobiliyati massa yoki hajm birligida
maksimal miqdorda modda yutishi bilan belgilanadi.
Dinamik yutish qobiliyati esa adsorbent orqali adsorbtiv o‘tkazish yo‘li bilan
aniqlanadi.
Adsorbentlarning komponent yutish qobiliyati harorat, bosim va yutilayotgan
modda konsentratsiyasiga bog‘liq. Ushbu sharoitlarda adsorbentning maksimal
yutish qobiliyati muvozanat faolligi deb nomlanadi.
Adsorbentlar zichligi, ekvivalent diametri, mustahkamligi,granulometrik
tarkibi, solishtirma yuza kabi xossalari bilan xarakterlanadi. Sanoatda ko‘ р incha
granula (2 ј 7 mm)
ko‘rinishidagi yoki o‘lchamlari 50200 mkm bo‘lgan kukunsimon
adsorbentlardan foydalaniladi.
10

Faollangan ko‘mirlar, odatda, tarkibida uglerod bo‘lgan yog‘och, torf,
hayvonlar suyagi, toshko‘mir kabi mahsulotlarni quruq haydash yo‘li bilan olinadi.
Ko‘mir faolligini oshirish
uchun unga 900°C dan ortiq haroratda havosiz termik ishlov beriladi. Bunda
material g‘ovaklaridagi smolalar ekstragent yordamida ekstraksiya qilib olinadi.
Faollangan ko‘mirlarning solishtirma yuzasi – 600 ј 1750 m2
/ g. Т o‘kma
zichligi – 250 ј 450 kg/m3, mikrog‘ovaklar hajmi –0,23...0,7sm3/g. Bundan tashqari
ular tarkibida juda kam miqdorda (<8%) kul bo‘ladi. Yana shuni ta’kidlash
kerakki, havoda 300°C haroratda faollangan ko‘mir yonadi.
Faollangan ko‘mirning mayda kukunlari 200°C ga yaqin haroratda yonadi va
konsentratsiyasi 17 ј 24 g/sm3 bo‘lganda havo tarkibidagi kislorod bilan portlovchi
birikma hosil qiladi.
Adsorbsiya jarayonida tozalashning samaradorligi adsorbentning
g‘ovaksimon tuzilishiga bog‘liq bo‘lib, bunda mikrog‘ovak asosiy rol o‘ynaydi.
Faollangan ko‘mirlar adsorbsion bo‘shlig‘ining chegaraviy hajmi 0,3 sm3/g ligi
tozalash jarayonida qo‘llash tavsiya etiladi. Ma’lumki, mikrog‘ovaklar o‘lchami
katalitik reaksiyalar tezligini belgilaydi. Mikrog‘ovak o‘lchami 0,8 ј 1,0 mkm
bo‘lgan faollangan ko‘mirlar optimal deb hisoblanadi.
Silikagellar – bu kremniy kislota gelining suvsizlantirilgan mahsulotidir.
Ushbu adsorbentlar natriy silikat eritmalariga kislota yoki ular tuzlarining
eritmalarini ta’siri natijasida olinadi.
Silikagellarning solishtirma yuzasi 400 ј 780 m2/g, to‘kma zichligi esa 100 ј 800
kg/m3. Silikagel granulalari 7mm gacha bo‘lishi mumkin. Silikagellar asosan suv
bug‘ini yutish, gazlarni quritish va tozalash uchun qo‘llaniladi. Bu adsorbent
boshqa adsorbentlarga qaraganda yonmaydi, mexanik jihatdan mustahkam bo‘ladi.
Seolitlar – tabiiy va sun’iy mineral holatida bo‘lib,alyumosilikatning suvli
birikmasi. Ushbu adsorbent suvda va organic eritmalarda erimaydi. Sun’iy seolit
g‘ovaklar o‘lchami adsorbsiyalanayotgan molekula o‘lchamiga yaqin bo‘lgani
uchun g‘ovaklarga kirayotgan molekulalarni adsorbsiya qila oladi. Bu turdagi
11

seolitlar «molekulyar elaklar» deb nomlanadi.
Seolitlar yuqori yutish qobiliyatiga ega bo‘lgani uchun gazlar va suyuqliklarni
qisman quritish yoki suvsizlantirish uchun ham qo‘llaniladi. Seolitlar, ko‘ р incha
2 ј 5 mm diametrli granula ko‘rinishida ishlab chiqariladi.
Т uproqlar va tabiiy tuproqsimon adsorbentlar qatoriga bentonit, diatomit,
gumbrin, kaolin, askanit, murakkab kimyoviy tarkibli yuqori dispersistemalar SiO ,
Al O , CaO, Fe O, MgO va boshqa metall oksidlari kiradi. Т abiiy tuproqlar
faolligini oshirish uchun ular sulfat va xlorid kislotalar bilan qayta ishlanadi.
Natijada kalsiy, magniy, temir, alyuminiy va boshqa metal oksidlari chiqarib
yuborilishi tufayli qo‘shimcha g‘ovaklar hosil bo‘ladi.
Bu tuproqlar solishtirma yuzasi 20 ј 100 m2/g, g‘ovaklar o‘rtacha radiusi 3 ј 10
mkm bo‘ladi.
Kation almashinish sig‘imi ortishi bilan tuproqlarning tozalash qobiliyati
ko‘payadi. Odatda tuproqlar suyuqlik muhitlarni tozalash uchun ishlatiladi,
masalan, rangli moddalarni qayta ishlash natijasida mahsulot oqaradi. Shuning
uchun ayrim hollarda tuproqli adsorbentlar oqartiruvchi tuproq deb ham ataladi.
12

1.2 Absorberlar konstruksiyalari
Absorbsiya jarayoni fazalarni ajratuvchi yuzada sodir bo‘ladi. Shuning uchun
ham suyuqlik va gaz fazalar to‘qnashuvida bo‘ladigan absorberlar yuzasi iloji
boricha katta bo‘lishi kerak. Massa almashinish yuzalarini tashkil etish va
loyihalash bo‘yicha absorberlar 4 guruhga bo‘linadi: sirtiy va yupqa qatlamli
absorberlar; nasadkali absorberlar; barbotajli absorberlar; purkovchi absorberlar.
Sirtiy absorberlarda harakatlanayotgan suyuqlik ustiga gaz uzatiladi. Bunday
qurilmalarda suyuqlik tezligi juda kichik va to‘qnashuv yuzasi kam bo‘lgani uchun
bir nechta qurilma ketmaket qilib o‘rnatiladi.
17- rasm. Sirtiy absorber: 1 – taqsimlagich; 2 – quvur; 3 – ostona.
Suyuqlik va gaz qarama-qarshi yo‘nalishda harakatlantiriladi.
17- rasmda gorizontal quvurlardan tarkib topgan yuvilib turuvchi absorber
tasvirlangan. Quvurlar ichida suyuqlik oqib o‘tsa, unga teskari yo‘nalishda gaz
harakat qiladi. Quvurlar ichidagi suyuqlik sathi ostona (3) yordamida bir xil
balandlikda ushlab turiladi.
Absorbsiya jarayonida hosil bo‘layotgan issiqlikni ajratib olish uchun
quvurlar taqsimlash moslamasi (2) dan oqib tushayotgan suv bilan yuvilib turadi.
Sovituvchi suvni bir me’yorda taqsimlash uchun tishli taqsimlagich (1)
qo‘llaniladi. Bu turdagi absorberlar yaxshi eriydigan gazlarni yutish uchun
ishlatiladi. Yupqa qatlamli absorberlar ixcham va yuqori samaralidir. Bu
absorberlarda fazalarning to‘qnashish yuzasi oqib tushayotgan suyuqlik yupqa
qatlami yordamida hosil bo‘ladi. Yupqa qatlamli qurilmalar guruhiga quvurli,
listasadkali, ko‘tariladigan qatlamli absorberlar kiradi.
Quvurli absorberlarda suyuqlik vertikal quvurlarning tashqi yuzasidan pastga
13

qarab oqib tushsa, gaz faza esa qarama-qarshi yo‘nalishda yuqoriga qarab
harakatlanadi. Qolgan turdagi absorberlarda ham fazalarning harakat yo‘nalishi
quvurli absorberlarnikiga o‘xshashdir.
Quvurli absorberlar tuzilishiga qarab qobiq-quvurli isiqlik almashinish
qurilmasiga o‘xshaydi. Qurilmada hosil bo‘lgan issiqlikni ajratib olish uchun
quvurlar ichiga suv yoki boshqa sovuq eltkich yuboriladi.
18- rasm. Yupqa qatlamli absorber: 1-quyruq, 2-taqsimlash moslamasi, 3-
tekis parallel nasadka.
18- rasmda tekis, parallel nasadkali absorber tasvirlangan.
Nasadkalar vertikal listlar ko‘rinishida bo‘lib, absorber hajmini bir nechta
seksiyaga bo‘ladi. Absorberga suyuqlik quvur orqali uzatiladi va taqsimlash
moslamasi yordamida nasadkaga taqsimlanadi. Natijada tekis listning ikkala
tomoni ham suyuqlik bilan yuvilib turadi. Gaz va yupqa qatlamli suyuqliklarning
nisbiy harakat tezligiga qarab, suyuqlik yupqa qatlami pastga oqib tushishi yoki
gaz oqimiga ilakishib, tepaga ham harakatlanishi mumkin. Agar fazalar oqimining
tezligi ko‘paysa, massa berish koeffitsiyentining qiymati va fazalar to‘qnashish
yuzasi ortadi. Bunga sabab chegaraviy qatlamning turbulizatsiyasi va unda
uyurmalar hosil bo‘lishidir. Nasadkali absorberlar. Тurli shaklli qattiq nasadkalar
bilan to‘ldirilgan vertikal silindrsimon kolonnalarning tuzilishi sodda, ixcham va
yuqori samarador bo‘lgani uchun sanoatda ko‘p ishlatiladi.
Odatda, nasadkalar qatlami teshikli panjaralarga joylashtiriladi. Gaz faza
14

teshikli panjara ostiga yuboriladi va undan o‘tib, qatlam orqali yuqoriga qarab
harakatlanadi (19- rasm).
Suyuq faza absorberning yuqori qismidan taqsimlash moslamasi (1)
yordamida purkaladi va nasadka qatlamida gaz fazasi bilan o‘zaro ta’sir etadi.
Qurilma samarali ishlashi uchun suyuq faza bir tekisda purkalishi va taqsimlanishi
zarur. Bu turdagi absorberlarda nasadkalar ham suyuqlikni bir me’yorda
taqsimlashga salmoqli hissa qo‘shadi. Nasadkalar quyidagi talablarga javob berishi
kerak:katta solishtirma yuzaga ega bo‘lishi; gaz oqimiga ko‘rsatadigan gidravlik
qarshiligi kichik bo‘lishi; ishchi suyuqlik bilan yaxshi ho‘llanilishi; absorber
ko‘ndalang kesim yuzasi bo‘ylab suyuqlikni bir tekisda taqsimlashi; ikkala faza
ta’siri ostida yemirilmaydigan; yengil va arzon bo‘lishi kerak.
19- rasm. Nasadkali absorber.
1 – taqsimlagich;
2 – nasadka;
3 – suyuqlikni qayta taqsimlash
moslamasi;
4 – teshikli panjara.
20- rasmda sanoatda ishlatiladigan nasadkalarning ba’zi bir turlari va ularni
qurilmada joylash usullari keltirilgan. Bu nasadkalarning ichida eng keng
tarqalgan nasadka – Rashig halqalaridir. Undan tashqari, keramik jism, koks,
maydalangan kvars, polimer halqa, metall to‘r va panjara, shar, propeller va parrak,
egarsimon element va boshqa jismlar ishlatiladi. Rashig halqalari 15Ѕ15Ѕ2,5;
25Ѕ25Ѕ3; 50Ѕ50Ѕ5 mm o‘lchamli qilib yasaladi.
15

1.3 Polimolekulyar adsorbsiya
Yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, Lengmyur nazariyasi bo‘yicha adsorbsion
kuchlar bitta molekula o‘lchamida ta’sir ko‘rsatadi va monomolekulyar adsorbsion
qavat hosil bo‘ladi. Lekin, ba’zi hollarda bu adsorbsion kuchlar undan uzoqroq
masofada ham ta’sir ko‘rsata oladi va polimolekulyar adsorbsion qavatlar hosil
bo‘ladi. Bu hodisani 1915 yilda M.Polyani nazariyasi tushuntirib berdi. Unga
asosan adsorbsiyalangan molekulalar qavat-qavat bo‘lib joylashadi. Polyani
nazariyasi quyidagilarga asoslanadi: 1)adsorbsiya fizikaviy kuchlar ta’sirida sodir
bo‘ladi; 2)adsorbent sathida aktiv markazlar yo‘q, balki uzluksiz maydon kuchi
mavjud; 3)adsorbsion kuchlar masofada ta’sir etadi (adsorbsion hajmda);
4)adsorbsion qavat zichligi sathdan uzoqlashgan sayin kamayib boradi; 5)harorat
ta’sirida adsorbsion hajm o‘zgarmaydi, ya’ni harorat ta’sir etmaydi. 6) gaz
molekulalarining adsorbent sirtiga tortilishi adsorbsion faza-da boshqa
molekulalarning bor-yo‘qligiga bog‘lik emas. Polimolekulyar adsorbsiyaning
izotermasi quyidagi rasmda keltirilgan. Egrini A nuqtasigacha bo‘lgan chizik
monomolekulyar adsorsiyani (Lengmyur soxasi) izohlaydi, A nuqtadan boshlab
kuzatiladigan keskin ko‘tarilishni polimolekulyar adsorbsiya nazariyasi bo‘yicha
tushuntiriladi.
3.6-rasm. Polimolekulyar
adsorbsiyani gaz bosimi ortishi bilan
o‘zgarish egrisi Lengmyurning
monomolekulyar adsorbsiya va
Polyanining polimolekulyar
adsorbsiya nazariyalari bir qarashda
bir-biriga ziddek ko‘rinadi, aslida esa
ular birbirini to‘ldiradi.
Lengmyur nazariyasi qaytar adsorbsiya, Polyani nazariyasi esa fizikaviy
adsorbsiya uchun tadbiq etilishi mumkin. 1935-40 yillarda S.Brunauer, P.Emmet
va E.Tellerlar Lengmyur hamda Polyani tasavvurlarini umumlashtirib va
kengaytirib, bug‘larning adsorbsiyalanishiga doir yangi polimolekulyar adsorbsiya
16

nazariyasini (BET nazariyasini) yaratdilar. Bu nazariyaning o‘ziga xos tomonlari:
1) adsorbent sirtida energetik jihatdan bir xil aktiv markazlar mavjud; gaz yoki
bug‘ molekulalari faqat qattiq jism sirtidagi aktiv markazlarga adsorbsiyalanadi. 2)
adsorbsiyalangan molekulalar bir-biri bilan ta’sirlashmaydi; 3) har bir qavat
o‘zidan keyingi qavat uchun aktiv markaz vazifasini bajaradi. Demak, bu
nazariyaga binoan adsorbsiyalangan faza ayrim-ayrim molekulalar zanjiridan
iborat komplekslardan tashkil topadi: a) bug‘ + erkin sirt <=> yakka - yakka
kompleks + Q1 b) bug‘ + yakka kompleks <=> qo‘sh kompleks + Q2 v) bug‘ +
qo‘sh kompleks <=> uchlamchi kompleks +Q3 va xokazo.
Aktiv markazlarda kondensirlangan polimolekulyar qavat hosil bo‘ladi.
Birinchi qavat adsorbent sathi bilan bog‘langan. Bir molekulyar zanjir ikkinchisi
bilan ta’sirlashmaydi.
3.7-rasm . BET nazariyasi
bo‘yicha polimolekulyar adsorbsiya
sxemasi 3.8-rasm. Adsorbsiyalar sxemasi:
a - monomolekulali (Lengmyur); b-
polimolekulali (Polyani); v - BET
nazariyasiga kо‘ra.
BET nazariyasi bo‘yicha polimolekulyar adsorbsiya uchun izoterma
diagrammasida adsorbsiyalanish va desorbsiyalanish izotermalari bir chiziqda
yotmaydi va adsorbsiyalanish gisterezisi (yoki gisterezis xalqasi) degan soxani
xosil qiladi. Gisterezis xodisasi ko‘pincha kapillyar kondensatlanishda ham
kuzatiladi. Adsorbsiyalanishda kapillyar devorlarida adsorbsiyalangan xavo
qatlami bo‘lgani uchun devorning xo‘llanishi qiyinlashadi. Kapillyarni suyuqlik
bilan to‘lishi va suyuqlik meniskining hosil bo‘lishi kechikadi.
17

3.9-rasm. Adsorbsiyalanish gisterezisi
Desorbsiyalanishda esa xech qanday kechikish sodir bo‘lmaydi, chunki
kapillyarlar suyuqlik bilan juda xo‘llangan bo‘ladi. (Zigmondi nazariyasi). Shu
sababli suyuqlik bilan kapillyar devorlari orasida xosil bo‘ladigan chet burchaklar
adsorbsiya vaqtida desorbsiya 43 44 vaqtidagidan ko‘ra doimo katta bo‘ladi.
Natijada kapillyarni to‘ldirgan suyuqlik menisklarning botiqligi adsorbsiya vaqtida
desorbsiyadagidan doimo kam va adsorbsiya vaqtida bir xil miqdor yutilgan
suyuqlikka to‘g‘ri keladigan bug‘ bosimi desorbsiya-dagidan katta bo‘ladi.
Gaz va bug‘ bilan sirt orasida polikomplekslarning xosil bo‘lish mexanizmiga
asoslanib, adsorbsiya izotermasi uchun BET quyidagi tenglamani taklif etgan:
Bu tenglamada: K – polimolekulyar adsorbsiyaning muvozanat konstantasi,
Po – to‘yingan bug‘ bosimi, P/Po – bug‘ning nisbiy bosimi, G – adsorbatning
adsorbent sirtidagi konsentratsiyasi, Gmax – adsorbent sirtidagi barcha aktiv
markazlar to‘yinganda adsorbatning adsorbent sirtidagi konsentratsiyasi, P –
bug‘ning ayni sharoitdagi bosimi. Polimolekulyar adsorbsiyaning muvozanat
konstantasi:
Q1- Q2 - adsorbsiyaning sof issiqligi deyiladi. G - ning
qiymatini aniqlab, adsorbentning solishtirma sirtini xisoblab topish mumkin: mol
A sol S N G S ⋅ ⋅ = max bunda: NA - Avogadro soni, Smol- bitta molekula
egallagan yuzasi.
BET nazariyasi Lengmyur va Polyani nazariyalariga qaraganda
mukammalroq bo‘lsa ham kamchiliklardan holi emas. U sirtning energetik jixatdan
bir jinsli emasligini (ko‘p qavat hosil bo‘lishini faqat fizik kuchlar asosida
tushuntiradi), adsorbqiyalanayotgan moddaning agregat holatini hisobga olmaydi.
Shunga qaramasdan u hozirgi vaqtda adsorbsiyani amaliy jihatdan hisoblashda va
har xil adsorbentlarning solishtirma sirtini aniqlashda keng qo‘llaniladi.
18

II BOB. IONLI ADSORBSIYA
Qattiq moddalar sathida eritmalardan bo‘ladigan adsorbsiyani 1785
yilda rus kimyogari va farmatsevti T.E. Lovis o‘rgandi. Adsorbsiyaning bu
turi gazlarning adsorbsiyasiga nisbatan ancha murakkab bo‘lib, Van - der -
vaals kuchlari asosida sekin boradi.
Buning sababi:
1) adsorbent sathidagi joy uchun adsorbat va bir qatorda erituvchi
molekulalari ham raqobatlashadi;
1) adsorbat va erituvchining o‘zaro ta’sirlashishi;
2) adsorbent sathi va adsorbat ionlarining elektrostatik ta’sirlashishi.
Noelektrolit va kuchsiz elektrolitlar eritmalaridan erigan modda adsorbent
sathiga molekula ko‘rinishida adsorbsiyalanadi.
Bu molekulyar adsorbsiya deyiladi. Adsorbsiya natijasida eritmadagi
erigan modda konsentratsiyasi kamayadi. Adsorbsiyani adsorbat
eritmasining dastlabki va muvozanat konsentratsiyalari farqi V bilan
aniqlanadi:
G = C ( 0 − C ) ⋅ m Co - adsorbsiyadan oldingi konsentratsiya, mol/l;
C - muvozanat konsentratsiyasi, mol/l;
V - eritma hajmi, l;
m - adsorbent massasi, kg.
Erigan modda molekulalarining adsorbsiyalanishi akademik Rebinder
ta’limotiga ko‘ra, adsorbentning va muhitning qutbligiga bog‘liq. Agar
erigan moddaning polyarligi (S) adsorbent (A) va erituvchi (B) larning
polyarliklari orasida bo‘lsa, bunda erigan modda molekulalari shu
adsorbentda yaxshi adsorbsiyalanadi. Ya’ni, ABE < CE < BE yoki ABE >
CE > BE (BE - moddaning polyarligi bilan bog‘liq bo‘lgan dielektrik
doimiylik). Erigan modda molekulalari yaxshi adsorbsiyalanishi uchun,
erituvchi shu qattiq sirtni yomon ho‘llashi kerak. Masalan, aktivlangan
ko‘mir yuzasida suvda erigan moddalar yaxshi adsorbsiyalanadi (3.14-rasm,
20

a-holat), silikagelda esa organik erituvchida erigan moddalar yaxshi
adsorbsiyalanadi (rasmda, b-holat)
3.14-rasm. Gidrofob va gidrofil adsorbentlarda sirt aktiv moddalarning
adsorbsiyalanishi
Bunda adsorbsiyalangan sirt-faol (erigan) modda adsorbentning
tabiatiga qarab oriyentatsiyalanadi va monomolekulyar qavat hosil qiladi.
Masalan, silikagelda sirt-faol moddalarning molekulalari qutbli qismi
bilan qutbli adsorbentga, qutbsiz qismi bilan qutbsiz muhit tomonga
oriyentatsiyalanadi va sirtning tabiatini o‘zgartira oladi. Natijada gidrofob
adsorbent gidrofil adsorbentga, gidrofil adsorbent esa gidrofob adsorbentga
aylanishi mumkin. Kuchli elektrolitlar eritmasida elektrolitlar to‘la
ionlashgan bo‘ladi. Bunday eritmalardan ionlar adsorbsiyalanadi. Ionlar
adsorbsiyasi ko‘proq kimyoviy kuchlar ta’sirida sodir bo‘ladi va
murakkabroq bo‘ladi. Ionlarni adsorbsiyalash uchun adsorbent yuzasidagi
adsorbsion markazlar musbat yoki manfiy zaryadga ega bo‘lishi kerak.
Tabiiyki, ba’zi adsorbent yuzasida (-) zaryad kuchliroq, boshqa bir
adsorbentda (+) zaryad kuchli ifodalangan bo‘ladi, shunga ko‘ra adsorbent
elektrolit eritmasidan kationlarni yoki anionlarni adsorbsiyalaydi.
Eritmada qolgan qarama – qarshi ishorali ionlar adsorbent yuzasiga
adsorbsiyalangan ionlar yaqiniga tortilib adsorbent – eritma chegara sirtida
qo‘sh elektr qavat hosil qiladi. Ushbu elektr qavat adsorbsiyalangan ionni
21

adsorbent yuzasidan eritmaga qayta desorbsiyalanib chiqishiga yo‘l
qo‘ymaydi.
Ionlar adsorbsiyasi ikki xil mexanizmda boradi:
1) ion almashinish yoki ekvivalent adsorbsiya;
2) tanlanib adsorbsiyalanish. Har ikkala holda ham adsorbent sathi
bilan eritmaning adsorbent sathiga tegib turgan qatlami chegarasida (Q-S)
ionlarning adsorbsiyalanishi tufayli qo‘sh elektr qavat hosil bo‘ladi. Ion
almashinish adsorbsiyasi.
Bu adsorbsiyada amalda erimaydigan adsorbent yuzasidan ionlar
eritmaga dissotsiatsiyalanadi, shu vaqtning o‘zida eritmadan ekvivalent
miqdorda boshqa ionlarni shimadi. Bunday adsorbentlar ionitlar deyiladi.
Ionitlar – kislota, asos yoki amfoter xarakterga ega bo‘lishi mumkin.
Kislota xarakterga ega bo‘lgan ionitlar eritma bilan kation almashadi va
kationitlar deb ataladi (alyumosilikatlar, silikagel, sellyuloza).
Adsorbent – H+ + Ca+2 → adsorbent - Ca+2 + 2H+ (suvni
yumshatishda kationitning vodorod ionlari kalsiy yoki magniy ionlariga
almashinadi) Asos xarakterga ega bo‘lgan ionitlar eritma bilan anion
almashadi va anionitlar deb ataladi (temir(III)- gidroksid, alyuminiy
gidroksid; EDS-10, PEK, amberlayt T-400 ). Adsorbent – OH- + HCl →
adsorbent - Cl- + H2O (suvni kislotalardan tozalashda anionitlardan
foydalaniladi).
Amfoter ionitlar sharoitga qarab kation yoki anion almashadi. Ion
almashinish qaytar jarayon. Ionitlar regeneratsiya qilinib qayta qo‘llanishi
mumkin. Bir gramm ionit 3-10 milli-ekvivalent ionni almashtira oladi, bu
uning ion almashinish sig‘imini ko‘rsatadi.
Ionitlar kattaligi 0,3–1,5 mm donalar holida ishlatiladi.
2.1 Asrorbentlar va ularning xarakteristikasi
Ma`lumki har qanday adsorbentning gazlarni yutish qobiliyati uning
g`ovakligiga, fizik xossalariga bog`liq. Gazlar kristall adsorbentlardan ko`ra amorf
adsorbentga yaxshiroq adsorblanadi, chunki amorf adsorbent sirti tekis bo`lmay,
22

ga`dir-budur bo`ladi. kristall adsorbentda esa asosan qirra va cho`qqilar
adsorbsiyada ishtirok etadi. Adsorbent eng muhim xossalaridan biri ularning
g`ovakligi hisoblanadi. G`ovaklarning hajmini o`lchash uchun paromer
deyiladigan maxsus asbob qo`llaniladi. G`ovak adsorbentlarning solishtirma sirti
katta bo`ladi.
Eritmalarda sodir bo`ladigan reaksiyalar natijasida cho`kma holida ajralib
chiqadigan (masalan, BaSO4) yoki qattiq jismlarni maydalab tayyorlanadigan
nog`ovak adsorbentlarning solishtirma sirtlari kichik bo`ladi (1-10 m2/g); ular kam
ishlatiladi. Ko`proq ishlatiladigan nog`ovak adsorbentlar jumlasiga organik va
kremniy organik moddalarning chala yonish mahsulotlari (qora qurum, oq qurum)
shuningdek, kremniy galogenidlari (SiCl4, SiF4) ning suv bug`I bilan
gidrolizlanish mahsulotlari (aerosillar) kiradi. Bu adsorbentlarning solishtirma
sirtlari 100 m2/g ga yetadi.
Adsorbe
nt xili Sso
l,
m2/
g Dispersligi va
strukturasi Vakillari
Nog`o
vak 1-
10 Dag`al dispers
mikrog`ovak
struktura Oksidlar, tuzlar
Adsorbe
ntlar 100 Yuqori dispers
mikrog`ovak
struktura Grafitlangan qurum, oq
qurum, aerosil*
G`ovak
adsorbe
ntlar 100
-
100
0 Korpuskulyar,
po`rsildoq va
kristallik
strukturalar Silikagel, alyumogel,
aktivlangan ko`mir, g`ovak
shixta, seolitlar
23

Aktiv ko`mir gidrofob adsorbent bo`lib, suv bug`ini yomon, uglevodorodlarni
yaxshi adsorbilaydi.
Suv bug`ini yuttirish uchun silikat kislotani suvsizlantirish natijasida hosil
bo`ladigan gidrofil adsorbent – silikagel ishlatiladi. Sanoatda turli markali
silikagellar ushlab chiqariladi. Kichik konsentratsiyadagi gaz qattiq adsorbentga
yutilganda gaz molekulalari adsorbentning faqat aktiv markazlariga adsorblanib,
monomolekulyar qavat hosil qiladi.
Temperaturaning ortishi va bosimning pasayishi yutilgan gazni desorbsiyaga
uchratadi. Shu sababli moddalarni havo muhitidan ajratib olishda, gaz va bug`larni
tozalashda adsorbtsion –desorbsion metodlar sanoat miqyosida qo`llaniladi.
Qattiq adsorbent sirtiga eritmadagi modda adsorbilanganida, albatta, erigan
modda bilan erituvchi modda ham yutiladi. Shunga ko`ra eritmada bo`ladigan
adsorbsiya “raqobatli” xarakterga ega; erituvchi bilan eruvchi adsorbent sirtini
band etishga intiladi. Eritmadan elektrolitlar ham, noelektrolitlar ham
adsorbilanishi mumkin. Shunga ko`ra adsorbsiya monomolekulyar adsorbsiya va
ionli adsorbsiya deyiladigan 2 sinfga bo`linadi. Ko`pincha moddalar adsorbentga
tanlab yutiladi. Desorbsiyani amalga oshirishda adsorbent sirtini suyuqlik bilan
yuvishda foydalaniladi va bu jarayon elyutsiya, yuvish uchun ishlatilgan suyuqlik
esa elyuent deb ataladi.
Ionli kolloid zarrachalar sirtida ayniqsa yaxshi adsorblanadi, shu sababli,
kolloidlarda elektr zaryadining miqdori va ishorasi shu ionlarning borligiga
bog`liq.
Qattiq jismga birinchi navbatda shu jismning kristallik panjarasi tarkibida
bo`lgan ionlar adsorblanadi.
Ba`zan adsorbent o`z tarkibidagi ionlardan birini elektrolit ionlariga
almashtiradi. Bunday adsorbsiya almashinish adsorbsiyasi deyiladi.
Agar elektrolit eritmasidagi anion va kation ekvivalent miqdorda
adsorbilansa, molekulyar adsorbsiya yuzaga chiqadi. Agar tarkibida bir necha
modda aralashmasi bo`lgan eritma qalin adsorbent ustunidan (masalan, adsorbent
to`ldirilgan naydan) o`tkazilsa aralashmadagi har qaysi modda adsorbentning
24

ma`lum qismlariga adsorbilanadi, natijada adsorbent qavatida bir necha zona hosil
bo`ladi. bu hodisani M. S. Svet 1903 yilda tekshirgan. Uni xromatografik
adsorbsion analiz deb atagan.
2.2 Ionli adsorbsiya va Dyuklo-Trauble qoidasi
Adsorbilanayotgan modda konsentratsiyasi ortishi bilan sirt taranglik
qancha kamaysa, ushbu moddaning sirt faolligi va Gibbs adsorbsiyasi
shuncha yuqori bo‘ladi. Sirt faol moddalar uchun: g > 0; dσ
dc < 0; Gi > 0,
Sirt nofaol moddalar uchun g < 0; dσ
dc > 0; Gi < 0 bo‘ladi.
Quyidagilar aniqlangan:
1)Moddaning qutbliligi kamayishi bilan sirt faollik (g) ortadi. Shuning
uchun organik kislotalarning sirt faolligi ularning tuzlarining sirt faolligidan
yuqori bo‘ladi:
gC5H11COOH > gC5H11COOK
2)Gomologik qatorda uglevodorod radikalining uzunligi ortishi bilan
ularning sirt faolligi ortadi.
Dyuklo va Traube qoidasi: Suvli eritmalarda to‘yingan yog‘
kislotalarning uglevodorod zanjiri bitta – CH2 guruhga uzayganda ularning
sirt faolligi 3 ’ 3,5 marta oshadi. Gomologik qatorda 2 ta qo‘shni a‘zolar
adsorbsiyasida bajarilgan ishning farqini hisoblaymiz:
Demak, Dyuklo-Traube qoidasining mohiyati har bir – CH2 guruhning
adsorbsiya ishi o‘zgarmas bo‘lib, 3,5 kj/mol ga yaqinligini bildiradi.
25

Dyuklo – Traube qoidasiga spirtlar va aminlarning eritmalari ham
bo‘ysunadi. Bu qoida faqatgina suyultirilgan eritmalar uchun to‘g‘ri bo‘lib,
SAMlarning konsentrlangan eritmalarida chetga chiqishlar kuzatiladi.
Chunki SAMning konsentrasiyasi ortishi bilan adsorbsion qavatning siqilishi
tufayli ―qoziqdevor hosil bo‘ladi.‖
Fazalar chegarasida adsorbilangan molekulalarning joylashuvi: a –
Kichik konsentrasiyalarda; b – o‘rta konsentrasiyalarda; d – adsorbsiya
maksimal bo‘lgan holatlarda to‘yingan qavatda (Lengmyur qoziqdevori).
1908 yilda B.A. Shishkovskiy empirik yo’l bilan suvli eritmalarda
SAMlarning sirt tarangligi bilan ularning konsentratsiyalari orasidagi
bog’lanishni ifodalovchi tenglama yaratdi:
∆ σ = σ
0 − σ = B + ln ¿
1+AC)
bu yerda σ 0 –suvning sirt tarangligi; σ – eritmaning sirt tarangligi; C –
eritmaning konsentratsiyasi; B – konstanta; A – solishtirma kapillyar
doimiylik bo‘lib, u uglevodorod radikali bitta – CH2 guruhga uzayganida 3
3,5 marta ortadi.
Ion adsorbsiyasi – kuchli elektrolitlar eritmalaridan ionlarning
adsorbsiyalanishi bo‘lib bunda erigan modda ionlar ko‘rinishida
adsorbilanadi.
 Ion adsorbsiyasining o’ziga xos xususiyatlari:
 Zaryadlangan ionlar adsorbilanadi, molekulalar emas;
 Adsorbsiya faqat qutbli adsorbentlarda sodir bo‘ladi;
 Adsorbsiya qo‘sh elektr qavat hosil bo‘lishi bilan sodir bo‘ladi;
26

 Adsorbsiya tanlab ta‘sir etuvchan hisoblanadi. Bitta adsorbentga ham kation,
ham anion bir xil adsorbilanmaydi;
 Ionli adsorbsiya uchun almashinish adsorbsiyasi xos.
27

2.3 Ionli adsorbsiyaga ta’sir etuvchi omillar
1. Adsorbentning kimyoviy tabiati. Adsorbentning qutbliligi qancha
yuqori bo‘lsa, u suvli eritmalardan ionlarni shuncha yaxshi adsorbilaydi.
Faol markazda musbat zaryad bo‘lsa anionlar, manfiy bo‘lsa kationlar
adsorbilanadi.
2. Ionlarning kimyoviy tabiati.
a) Ionlar adsorbsiyasiga ion radiusi qiymati katta ta‘sir etadi. Bir xil
zaryadli ionlardan qaysisining ion radiusi katta bo‘lsa, u shuncha yaxshi
adsorbilanadi. Shunga mos ravishda ionlarning radiuslari ortgan sari
ularning qutblanuvchanligi ortadi. Shu bilan birga ionlarning radiuslari
ortishi bilan ularning gidratlanishi kamayadi, bu ham adsorbsiyani
yengillashtiradi.
Shularga bog‘liq holda ionlarni adsorbilanish xususiyati ortib boradigan
qatorga joylashtirish mumkin. Bu qator liotrop qator yoki Gofmeyster qatori
deyiladi:
Li + < Na + < K + < Rb + < Cs + Ionlarning gidrat qobiqlarining
o‘lchami
b) Ionning zaryadi qancha katta bo‘lsa, qattiq jism sirtidagi qarama-
qarshi zaryadlangan ionlar bilan shuncha kuchli tortishadi va kuchli
adsorbilanadi:
28

Panet – Fayans qoidasi: Kristall sirtida kristall (yadro) tarkibiga
kiruvchi yoki izomorf ionlar yaxshi adsorbilanadi. Masalan:
Mitsella (lotincha mica –ushoq, burda, zarra) - suyuq dispersion muhit
bilan kolloid eritma
dispers fazasining alohida zarrachasi
29

Panet-Fayans qoidasiga binoan, qattiq adsorbentlarga shu adsorbent
tarkibiga kiradigan yoki adsorbent bilan umumiy guruhga ega bo‘lgan
izomorf ionlargina adsorbsiyalanadi.
Masalan, tanlangan adsorbsiyani quyidagi misolda ko‘rsatish mumkin:
Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaNO3
Bu jarayonda hosil bo‘lgan Fe(OH)3 cho‘kmasi qattiq fazali adsorbat
vazifasini bajaradi.
Agar shu sistemaga ortiqcha miqdorda NaOH yoki Fe(NO3)3 qo‘shilsa
tanlangan adsorbsiyaga
Na+ , NO 
3 ionlari emas, faqat OHva Fe3+ ionlari bo‘lishi oqibatida adsorbent va
adsorbatlarning
OHva Fe3+ ionlari orasidagi moyillik holati kelib chiqadi.
Tanlangan adsorbsiya ionlarning zaryad soniga, radiusiga, gidratlanish
darajasiga bog‘liq bo‘ladi. Ko‘p valentli ionlar bir valentli ionlarga
qaraganda kuchliroq adsorbsiyalanadi. Bir xil
zaryadga ega bo‘lgan ionlar o‘lchamlari va gidratatsiyasi darajasiga
qarab adsorbsiyaga moyilligi
turlicha bo‘ladi va liotrop qatorlardan joy oladi:
Cs+ < Rb+ < K+ < Na+ < Li+
CN- < J- < NO  3 < Cl
Tanlangan adsorbsiya yordamida kerakli adsorbentlarni tanlab olib,
murakkab
aralashmalardan kerakli moddalarni ajratib olish mumkin.
30

Har bir antitelo aniq bir begona oqsil (antigen) bilan birikadigan
immunli oqsillar (antitelolar) tanlash qobiliyatiga egadir.
Buyrak va siydik yo‘llarida tosh hosil bo‘lishi jarayoni ham tanlangan
adsorbsiyaga asoslangan.
Adsorbsiyalanayotgan modda miqdorining konsentrasiya, harorat,
bosim va boshqa omillarga bog‘liqligini ko‘rsatadigan egri chiziq
adsorbsiyalanish izotermasi deyiladi yoki qisqacha izoterma deyiladi.
Ion almashinish xususiyatiga ega bo’lgan sorbentlar ionitlar deb ataladi.
Ular quyidagi 3 turga bo’linadi:
1. Kationitlar - kislotali sorbentlardir. Ularning funksional guruhlari
karboksil, gidroksil va sulfoguruhlar bo‘lib (masalan, silikagel, sellyuloza)
ular adsorbent bilan kation almashinish orqali ta‘sirlashadi.
2. Anionitlar-asosli adsorbentlar bo‘lib, (masalan, Al(OH)3, Fe(OH)3)
funksional guruhlari adsorbent bilan anion (OH- , Cl- , SO 2  4 ) almashinish
orqali ta‘sirlashadi.
3. Amfoter ionitlar – tarkibi jihatdan H+ SO3 – R – N + (CH3)3OHga
(R – organic polimer) yaqin bo‘lgan sorbentlar bo‘lib, sorbat bilan ham
kation (H+ hisobiga), ham anion (OHhisobiga) almashinish orqali
ta‘sirlashadi.
Ion almashinish adsorbsiyasining o`ziga xos xususiyatlari:
31

O‘ziga xosligi ya‘ni berilgan (ayni) adsorbent faqatgina ma‘lum
ionlarnigina almashishi mumkin;
Qaytmas bo‘lishi mumkin;
Molekulyar adsorbsiyaga nisbatan sekin boradi;
H + yoki OHionlari almashganida muhitning pH qiymati o‘zgarishi
mumkin.
Eritmalar bilan ion almashinish xususiyatiga ega bo‘lgan adsorbentlar
ionitlar deyiladi.
Odatda kation almashinuvchi smolalar fenolsulfokislotani formaldegid
bilan kondensatsiyalash yo‘li bilan olinadi. Tayyor kationitlar qora yoki
to‘q-qo‘ng‘ir rangli, zarrachalarining o‘lchami 0,5 2 mm bo‘ladi.
Anion almashinuvchi smolalar mochevina, anilin va n-
fenilendiaminlarning formaldegid bilan kondensatsiyalanishidan sintez
qilinadi. Ion almashinuvchi smolalar ishlatilishidan oldin qayta ishlanadi.
Qayta ishlash quyidagicha amalga oshiriladi:
Kationitlarga distillagan suv quyiladi va bo‘kishi uchun 1-2 sutka
qoldiriladi.
So‘ngra suv yo‘qotiladi (ajratib olinadi), bo‘kkan smolaga esa 2N
xlorid kislota qo‘yiladi va kislota bilan birga 1 sutka qoldiriladi;
So‘ngra kislota to‘kib yuboriladi va toki neytral muhit hosil bo‘lguncha
smola zarrachalari yuviladi (metiloranj sinamasi). Bunday qayta ishlash
natijasida H-shaklli kationit olinadi.
Anionitlar ham kationitlar kabi 1-2 sutka suvda bo‘ktiriladi, keyin suv
yo‘qotilib, 1N natiriy ishqori bilan 1 sutka qoldiriladi. So‘ngra smola neytral
muhit hosil bo‘lguncha suv bilan yuviladi (fenolftalein sinamasi). Shunday
qilib, OHshakl anionit hosil bo‘ladi.
Kationitlarni regeneratsiya qilish uchun ular orqali 2N xlorid yoki
sulfat kislota o‘tkaziladi.
Agar kationitga avval Ca2+ ionlari adsorbilangan bo‘lsa,
regeneratsiyani quyidagicha ifodalash mumkin:
32

R2Ca + 2HCl ↔ 2R – H + CaCl2
Anionitlarni regeneratsiya qilish uchun ularga 1N ishqor eritmasi bilan
ishlov beriladi.
Agar anionit avval SO4 2- ionlarini yutgan bo‘lsa, uning
regeneratsiyasini quyidagicha tasvirlash mumkin:
R2SO4 + 2NaOH ↔ 2ROH + Na2SO4
Ion almashinish va tanlangan adsorbsiyani biologik va tibbiy
ahamiyati.
Odam organizmida turli toksinlar va boshqalar to'qimalar va hujayralar
orqali tanlab adsorbsiyalanadi. Masalan, qoqshol, botulizm va boshqa
kasalliklarni qo'zg'atuvchi toksinlar avvalo markaziy asab sistemasi
hujayralarini shikastlantiradi, dizenteriya qo'zg'atuvchi toksinlar — vegetativ
asab sistemasini zararlantiradi, toshmali tifda ko'pincha teri, miya va qisman
yurak tomirlari shikastlanib, og'ir oqibatlar kelib chiqishiga sabab bo'ladi.
Ionitlar tibbiy maqsadlarda keng qo‘llanadi. Masalan, chaqaloqlarning
sun‘iy oziqlarini tayyorlashda, qon va limfalarni konservatsiya qilish
jarayonlarida, sof antibiotiklar olishda, me‘da-ichak yo‘lidagi zaharli
moddalar, toksinlarni tozalashda keng qo‘llanadi.
Immun sistemasi faoliyatining asosiy fizik-kimyoviy mexanizmi
adsorbsiya jarayoniga asoslangan. Immun oqsillari (antitelolar) juda katta
tanlangan adsorbsiya qiymatiga ega. Ular organizm uchun yot bo'lgan
ma'lum tur oqsillarga (antigenlarga) adsorbsiyalanib, ularni eritib yuboradi.
Elektron mikroskopik tekshirishlar shuni ko'rsatadiki, antitelolar, masalan,
ich terlama bakteriyalari ustida bir xil adsorsiyalanmasdan, «faol markazlar»
bo'yicha adsorbsiyalanadi.
Buyrak va siydik yo'llarida tosh hosil bo'lishi jarayoni ham tanlangan
adsorbsiyaga asoslangan. Buyrak biosuyuqliklari tarkibida Mg2+, Ca2+,
PO3
4 va C2O2
33

4 ionlarining konsentratsiyasi ortganda ularning eruvchanlik
ko'paytmalari kritik konsentratsiyasiga yetib kalsiy va magniy fosfat yoki
oksalat tuzlari holida cho'kma hosil qiladi. Bu jarayon natijasida tanlangan
adsorbsiya hisobiga suvda erimaydigan tuzlarga moyilligi katta bo'lgan
ionlar adsorbsiyalanadi, natijada qattiq faza yiriklashib buyrak va siydik
yo'llarida qum va tosh hosil bo'ladi. 109 Tibbiyotda ishlatiladigan
«adsorbsion terapiya» deb ataladigan ba'zi davolash usullari adsorbsiyaga
asoslangandir. Masalan, me'da-ichak sistemasiga tashqi muhitdan tushgan
zaharli moddalarni yoki ichaklarga turli organlardan ajralib chiqqan zaharli
gazlarni (meteorizm) karbolenga (faollangan ko'mir) adsorbsiyalantirish
orqali chiqarib yuboriladi.
Tibbyotda turli xil moddalar bilan zaharlanganda qo'llanadigan
adsorbentlar quyidagi jadvalda keltirilgan.
34

XULOSA
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, Molekulyar va ionli adsorbsiya
kimyoviy jarayonlarning muhim turlaridan biridir. U asosan yuzaga bir
qatlam qismidan molekulalarning yoki ionlarning tasvirlangan to'plami bilan
boshqariladi. Bu jarayonlar adsorbent va adsorbat orasidagi molekulyar
tadbirlar o'zaro ta'sir etadi. Molekulyar va ionli adsorbsiya asosida quyidagi
muhim nuqtalar ko'rsatilishi mumkin:
Adsorbsiya va adsorbentlar tavsifi: Adsorbsiya, molekulyar yoki ionli
tuzilishlarning yuzasida qatnashish jarayonidir. Adsorbentlar, bu jarayonda
molekulalarni yoki ionlarni qabul qilish uchun masofa yaratuvchi materiallar
bo'ladi.
Adsorbentlar va adsorbatlar orasidagi molekulyar o'zaro ta'sir:
Adsorbsiya jarayonida adsorbent va adsorbatning molekulyar tadbirlari juda
muhimdir. Adsorbent, adsorbat bilan molekulyar interaksiyalarga kiradi, bu
esa adsorbatning adsorbent yuzasiga qo'shilishini ta'minlaydi.
Adsorbsiya jarayonining belgilanishi va tushunchalari: Adsorbsiya
jarayonini belgilash uchun bir nechta muhim parametrlar mavjud, masalan,
adsorbent va adsorbatning xususiyatlari, temperatur, va adsorbsiya
jarayonining tezligi kabi. Bu tushunchalar jarayonni tahlil qilish, boshqa
kimyoviy jarayonlarga o'xshashligini aniqlash va natijalarni taxmin qilishga
yordam beradi.
Molekulyar va ionli adsorbsiya asosida, adsorbent va adsorbatning
xususiyatlari, jarayonning belgilanishi va molekulyar tadbirlar o'zaro ta'sir
ko'rsatadi. Bu esa materiallar kimyoviy sintezlashdan to'qqa chiqqan yangi
materiallar, katimlar va filtrlar kabi amaliyotiy mahsulotlarning yaratilishida
o'zgaruvchanligini oshiradi.
35

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Z.A. Sulaymonov, D.A. Hazratova, S.A. Karomatov., “Kalloid kimyo”.,
Buxoro 2022
2. Dehqonov R.S. Namangan davlat universiteti., Tabiy fanlar fakulteti,
Kimyo kafedrasi, “Kolloid kimyo” masala va mashqlar. Namangan 2016
3. Islomov F.F. Akchurina D.A., SamDU magistranti, SamDU fizika fakulteti
katta o’qituvchisi., “Xemosorbsiya, adsorbsiya hodisalarida yuzadagi markazlarni
modellashtirish usullari”
4. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar
fizikasi va kimyosi (II-qism)”
5. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar
fizikasi va kimyosi (I-qism)”
6. Polimerlar kimyosi va fizikasi (M.Asqarov, I.Ismoilov)
7. Polimerlar kimyosidan praktikum (O_.Musayev va b.)
8. Yuqori molekulyar birikmalar.Babayev.B.( Yuqori molekulyar birikmalar.
ii-qism. dexqanov r.)
9. N.A.Parpiyev, H.R.Rahimov, A.G.Muftaxov. asoslari. Toshkent.
«O'zbekiston». 2000 y.Anorganik kimyo nazariy
10. Q.Ahmerov, A.Jalilov, R.Sayfutdinov Umumiy Toshkent. «O'zbekiston»
2003 y.va anorganik kimyo.
11. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot".
Toshkent,
"O'qituvchi", 1984 yil 8-22, 27-42-betlar
12. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot".
Toshkent,
"O'qituvchi", 1984 yil 43-107-betlar
13. M.A. Asqarov, I.I Ismoilov. “Polimerlar kimyosi va fizikasi”., Toshkent
<<O’zbekiston>> Nashriyoti-matbaa ijodiy uyi., 2004
36

Molekulyar va ionli adsorbsiya_KOLLOID KIMYOSI_Molekulyar va ionli adsorbsiya_KOLLOID KIMYOSI_Molekulyar va ionli adsorbsiya_KOLLOID KIMYOSI

Купить