Главные вкладки

    Конспект занятия "Адсорбция в военном деле"
    план-конспект по химии на тему

    Кулакова  Ирина Владимировна

    Практикум по теме "Адсорбция в военном деле" является одним из  занятий во  внеурочной деятельности по предмету. Так же это занятие можно использовать в мероприятиях недели науки.

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Microsoft Office document icon konspekt_adsorbtsiya_v_voen_dele.doc897.5 КБ

    Предварительный просмотр:

    Кулакова Ирина Владимировна  – учитель химии МБОУ СОШ № 33 г.Озерск

    ТЕМА ЗАНЯТИЯ «АДСОРБЦИЯ В ВОЕННОМ ДЕЛЕ»

    Цели:

    Задачи:

    • Обучающие:

    изучить явление адсорбции (физическая и химическая);

    пронаблюдать и проанализировать явление адсорбции;

    найти примеры  практического применения адсорбции в профессиональной деятельности и в жизни.

    • Развивающие:

    продолжить развитие навыков самостоятельной работы (делать выводы, анализировать, сравнивать, наблюдать).

    продолжить развитие навыков техники лабораторных работ (фильтрование, взбалтывание);

    развивать коммуникативные умения (вступать в контакт, выразить мысль, оказать помощь, сотрудничать).

    • Воспитывающие:

    воспитание активной самостоятельности в учении;

    воспитание отношений сотрудничества;

    воспитание чувства коллективизма.

    Оборудование: 

    • Презентация «Разделение однородных и неоднородных смесей, основанных на явлении сорбции», компьютер, проектор, экран, микроскоп.
    • Для эксперимента:
    • Эксперимент №1: газированный напиток (ярко окрашенный – пепси-кола), активированный уголь, колбы – 2 шт. (или пробирка), фильтр, воронка, электроплита (или спиртовка).
    • Эксперимент № 2: активированный уголь, мерный стакан, раствор уксусной кислоты.
    • Эксперимент № 3: духи (одеколон), кукурузные палочки, склянки (пробирки или колбы) с крышками – 2 шт.

    О


    ХОД УРОКА:

    1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

    1. ИЗУЧЕНИЕ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

    № слайда

    Действия учителя и учеников

    Слайд №1

    «Титульный»

    Название: «Адсорбция в военном деле»

    Слайд №2

    «Благодаря чему Россия выиграла первую мировую войну?»

    Учитель: С физико - химическим явлением, которое было положено в основу работы противогаза и о котором сейчас пойдет речь, знаком, наверное, каждый, хотя, может быть, не все знают, что оно называется адсорбцией.

           Если вы даже не слышали о адсорбции то, наблюдали ее неоднократно. Как только потекшая гелевая ручка попадает на бумагу или на одежду, так сразу вы и знакомитесь с этим явлением. Когда поверхность одного вещества (бумаги, ткани) поглощает частицы другого вещества (чернил), это и есть адсорбция.

    Слайд №2

    «Сорбция»

    Учитель комментирует слайд:.

    Сорбцией (от латинского «sorbeo» - поглощаю, втягиваю) называют любой процесс поглощения одного вещества другим, независимо от механизма поглощения. В зависимости от механизма сорбции различают адсорбцию, абсорбцию и хемосорбцию.

    На слайде:

    Сорбция

    любой процесс поглощения одного вещества (сорбтива) другим (сорбентом).

       

    адсорбция

    хемосорбция

    абсорбция

    - поглощение жидкостью или твердым телом веществ из окружающей среды с образованием химических соединений

    Слайд №3

    «Абсорбция и адсорбция»

    На слайде:

    • Адсорбция – процесс поглощения газов или

    жидкостей поверхностью твердых тел.

    • Абсорбция – избирательное поглощение

    компонентов газовой смеси жидким поглотителем.

    • При абсорбция – поглощение происходит во всем

    объеме; при адсорбции – поглощение вещества  поверхностью.

    Мы сегодня будем рассматривать адсорбцию. Материал, на котором происходит адсорбция называется адсорбентом, адсорбирующееся вещество является адсорбатом. Что в данном примере является адсорбентом (бумага, ткань), а что – адсорбатом (чернилы)?

    Слайд №4

    «Понятие адсорбция»

    Учитель:  . Если даже вы и не проходили адсорбцию на уроках, наблюдали вы ее неоднократно.

    Одежда маляра пахнет скипидаром и краской, кондитера – орехом мускатным, шофера – бензином. Причина этого вызвана адсорбцией молекул газов на одежде.

    На слайде:

    Адсорбция - (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю), поглощение какого-либо вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела.

    Рассмотрим механизм данного процесса:

    Просмотр видео ресурса с Интернета по гиперссылке  (4:27):

    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=odM6KfFa4Uo 

    Дополни-тельный материал

    Учитель: Чтобы вы имели представление о данном явлении, приведу в качестве примера две истории: странную болезнь Ньютона и версию отравления Наполеона.

    Странная болезнь Ньютона: незадолго до своего пятидесятилетия, в 1692 году, Ньютон тяжело заболел. Причина болезни осталась неизвестной. Недуг продолжался год. Когда непонятная болезнь прошла, он прожил еще 33 года. Впоследствии группа исследователей проанализировала имеющиеся в их распоряжении волосы великого ученого. Оказалась, что средняя концентрация ртути в них в 15 раз превышала норму. Химический анализ волос и то обстоятельство, что до болезни Ньютон 18 лет работал с ртутью, послужили основанием считать болезнь Ньютона результатом ртутного отравления.
    Версия отравления Наполеона: подобному анализу подверглись волосы Наполеона, в которых была обнаружена повышенная концентрация мышьяка, достаточная для отравления. Источником мышьяка, по-видимому, служили обои спальни Наполеона в его доме на острове Святой Елены. По случайно сохранившемуся образцу обоев удалось установить, что они содержали большое

    количество мышьяка (в виде арсенита мышьяка).

    В настоящее время объяснение причины болезни Ньютона и возможность отравления Наполеона следует рассматривать как версии. Безусловной в одном случае является повышенная концентрация в волосах ртути, в другом - мышьяка. Возможно, они проникли во внутренние органы человека, а затем в волосы, но скорее это произошло вследствие адсорбции паров ртути и мышьяка из окружающей среды.

    Слайд №6

    «Открытие»

    Учитель:

         Честь открытия адсорбции в растворах, положившего начало области новой химии – учению о поверхностных явлениях, принадлежит русскому учёному XVIII в. Т.Е.Ловицу.

         Приемник М.В. Ломоносова по кафедре химии Петербургской Академии наук, он дал исчерпывающее описание адсорбционных свойств угля и указал области его возможного применения, в том числе медицине.

    На слайде (последовательность появления):

    1. Выдающийся русский химик немецкого происхождения, академик Петербургской Академии наук
    2. Товий Егорович Ловиц
    3. 25 апреля 1757 г. — 7 декабря 1804 г.
    4. Июнь 1785 года
    5. Учение об адсорбции является большой и важной главой современной физической химии и получило большое практическое применение.

    Слайд №7

    «Адсорбтив и адсорбент»

    Учитель:

        Адсорбирующееся вещество является адсорбатом, адсорбирующее вещество – адсорбентом. 

        В приведенных примерах, пары ртути и соединений мышьяка будут адсорбатом, а волосы – адсорбентом.

        Ни Ньютон, ни Наполеон не подозревали, что их волосы являлись адсорбентом, и ничего не могли сделать для предотвращения адсорбции.

    Очень хороший адсорбент - уголь. Причем не каменный, а древесный, и не просто древесный, а активный (активированный).

    Ребята, а что представляет собой древесный уголь?

    (Предполагаемый ответ:

    Древесный уголь - это микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при разложении древесины без доступа воздуха. Чтобы увеличить поглотительную способность, древесный уголь обрабатывают горячим водяным паром. Обработанный таким способом уголь называют активированным или активным. Применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, в качестве топлива в кузнечных горнах, используется в металлургии при выплавке особо чистых сортов чугуна, так как не содержит вредных примесей, имеющихся в коксе. Однако больше известно применение древесного угля, основанное на его способности к адсорбции – способности поглощать (адсорбировать) различные вещества.)

    Можно продемонстрировать активированный уголь под микроскопом.

    На слайде:

    Адсорбтив – поглощаемое вещество.

    Адсорбент – поглотитель.

     Слайд №10

    «Эксперимент №1»

    Эксперимент №1. «Адсорбция активированным углем красящих веществ газировки»

    При проведении данного эксперимента необходимо вспомнить ТБ

    http://www.chaconne.ru/img/2530173.jpg    http://www.varson.ru/images/SprInstr_jpeg_for_site2009/10Filtrovanie.jpg

    1 ряд

    2 ряд

    3 ряд

    Оборудование: газированный напиток (в пробирке: ярко окрашенный – пепси-кола), активированный уголь, пробирка – 1 шт., фильтр, воронка, спиртовка.

    Ход работы:

    1. Наливаем в колбу 50 мл газированного напитка.

    2. Добавляем 5 таблеток активированного угля.

    3. Нагреваем на электроплите10 минут.

    4. Отфильтровываем уголь.

    5. Объясняем результаты опыта.

    Оборудование: индиго или раствор йода (в пробирке), активированный уголь, пробирка – 1 шт., фильтр, воронка, спиртовка.

    Ход работы:

    В одну пробирку наливаем раствор индиго, во - вторую – раствор йода. В обе пробирки насыпать немного древесного угля (0,2 г), хорошо взболтаем и отфильтруем. Наблюдают исчезновение окраски.

    Раствор индиго имеет фиолетовый цвет, спиртовой раствор йода – бурый. В данном опыте используется древесный уголь, который поглощает красящие вещества из данных растворов и наблюдается исчезновение окраски

    Оборудование: раствор чернил (в пробирке),  активированный уголь, пробирка – 1 шт., фильтр, воронка, спиртовка.

    Ход работы:

    1. Приготовьте бледный раствор чернил любого цвета
    2. налейте в пробирку, но не доверху.
    3.  Положите в пробирку таблетку активного угля, лучше растолченного,
    4.  закройте пробкой и встряхните как следует.

    Раствор посветлеет на глазах. Поменяйте раствор на какой-либо другой, но тоже окрашенный — пусть это будет разбавленная гуашь или акварель. Эффект окажется таким же. А если взять просто кусочки древесного угля, то они будут поглощать краситель значительно слабее

    Слайд №11

    «Экспери-мент №2»

    Эксперимент №2. «Способность активированного угля поглощать пахучие вещества» 

    Учитель:

    Адсорбенты способны поглощать вещества не только из растворов Давайте выясним: может ли уголь адсорбировать газообразные вещества, лучше это выяснить на примере пахучих веществ.

    Пахучая жидкость при нагревании будет быстрее испаряться и сильнее пахнуть.

    1 ряд

    2 ряд

    3 ряд

    Оборудование: активированный уголь, мерный стакан, раствор уксусной кислоты. Или аммиак.

    Ход работы:

    1. В мерный стакан налейте 10 мл раствора уксусной кислоты.

    2. Поместите в раствор 1 таблетку активированного угля.

    3. Опишите ваши наблюдения.

    Наблюдение и вывод:

    Произошла адсорбция – количество кислоты в растворе уменьшилось, молекулы кислоты концентрируются на поверхности угля.

    Оборудование: активированный уголь, мерный стакан, одеколон.

    Ход работы:

    1. капните на дно одну каплю одеколона.
    2. Обхватите пробирку ладонями и подержите её так с полминуты, чтобы немного нагреть пахучую жидкость — тогда она будет быстрее испаряться и сильнее пахнуть. Как принято в химии, не нюхайте вещество прямо из склянки, а легкими взмахами руки направьте к носу воздух вместе с парами вещества; не всегда ведь известно, хорошо ли пахнет то вещество, которое в склянке.

    Каким бы ни был запах, вы его, конечно, почувствуете явственно. А теперь положите в склянку немного активного угля, закройте ее плотно крышкой и оставьте на несколько минут. Снимите крышку и вновь направьте воздух к себе взмахами ладони. Запах исчез. Он поглотился адсорбентом, или, точнее, поглотились молекулы летучего вещества, которое вы поместили в банку.

    Оборудование: активированный уголь, мерный стакан, ацетон

    Слайд №12

    «Экспери-мент №3»

    Эксперимент №3. «Адсорбция кукурузными палочками паров пахучих веществ»

    Учитель:

    Не обязательно брать для этих опытов активный уголь. Есть много других веществ, которые могут служить адсорбентами: туф, сухая размолотая глина, мел, промокательная бумага. Словом, самые разные вещества, но обязательно с развитой поверхностью. В том числе и некоторые пищевые продукты — вы, наверное, знаете, как легко хлеб впитывает посторонние запахи. Недаром пшеничный хлеб не советуют держать в одной упаковке с ржаным — их запахи смешиваются, и каждый теряет свой особый, только ему присущий аромат.

    Очень хороший адсорбент — воздушная кукуруза, или кукурузные палочки, столь любимые многими из нас. Конечно, тратить на опыт пакет или даже четверть пакета нет смысла, но несколько штук... Попробуем. Предыдущий опыт с пахучими веществами повторите в присутствии кукурузных палочек.

    Давайте узнаем, исчезнет ли запах совершенно. Конечно, после опыта есть палочки уже нельзя.

    Оборудование: духи (одеколон), кукурузные палочки, склянки (пробирки или колбы) с крышками – 2 шт.

    Ход работы:

    1. В две склянки с крышками капните по капле духов.

    2. В одну из склянок положите 4-5 кукурузных палочек.

    3. Обе склянки закройте крышками.

    4. Склянку, в которой находятся кукурузные палочки, немного потрясите.

    5. Откройте обе склянки.

    6. Объясните результаты опыта.

    Эксперимент № 4 «Адсорбция ионной металлов из растворов»

    На основе адсорбции производят очистку и осветление воды, которую в дальнейшем используют для питья и технических нужд. С помощью угля можно абсорбировать даже ионы металлов из растворов солей.

    У вас на столе стоит раствор нитрата свинца.

    Ход работы:

    1. Проведем качественную реакцию на ионы серебра: В капельную пластинку капните раствор нитрата серебра.
    2. К нему добавьте раствор иодида калия.
    3. В пробирку налейте… мл раствора Pb(NO3)2/
    4. Положите … таблеток активированного угля.
    5. Закройте пробирку пробкой и тщательно встряхните побирку в течении 1 мин.
    6. Проведите аналогичную реакцию на ионы свинца: в капельную пластинку капните раствор нитрата серебра. К нему добавьте раствор иодида калия.
    7. Сравните результаты и сделайте вывод.

    Демонстрационный опыт «Абсорбция углекислого газа»

    Явление адсорбции газов кукурузными палочками можно доказать на примере с углекислым газом.

    Вспомните, как можно обнаружить углекислый газ?

    Предполагаемый ответ: с помощью известковой воды. Она помутнеет.

    Заранее заполним две пробирки углекислым газом.

    1. Из одной пробирки «выльем» углекислый газ в колбу с известковой водой (СО2 тяжелее воздуха, поэтому будет выливаться)
    2. В другую пробирку положите кукурузные палочки и встряхните несколько раз. Далее, как и прежде, проделайте опыт с известковой водой (можно просто «наливать» в нее газ из пробирок — он тяжелее воздуха).
    3.  Почему такая разница между поведением известковой воды?

    Предполагаемый ответ: Жидкость станет мутной только в том стакане, в который «вылили» газ, не обработанный адсорбентом. А из другой пробирки, той, где были кукурузные палочки, диоксида углерода не извлечь: его поглотил адсорбент.

    Слайд №13

    «ВИДЕО»

    • Механизм адсорбции.
    • Влияние температуры, давления на адсорбцию.

    Просмотр видео ресурса с Интернета по гиперссылке  (19:51):

    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=m_prmZskd-Q 

    Слайд №15

    «Поиграем №2»

    Поиграем №2: Разгадайте головоломку

    Задание: Начиная с буквы «Д», двигаясь по линиям, найдите слово, относящееся к теме сегодняшнего урока.

    Ответ: десорбция – процесс, обратный адсорбции – удаление адсорбируемого вещества с поверхности адсорбента.

    Учащиеся записывают в тетради определение понятия.

    Слайды

    №№ 16 – 17

    Источники информации и изображения.

    Слайд №8

    «Применение»

    Учитель:

     Адсорбция - очень распространенное явление, широко используется в технике, быту и повседневной жизни. Где мы это используем?.

    Задание: Составьте кластер «Применение адсорбции»

    На слайде:

    • в противогазах для очистки воздуха от вредных газов;
    • для фильтрации аквариумов;
    • в медицине: лабораторные исследования,

    анестезиология и реаниматология, токсикология и др.

    Слайд №9

    «Применение»

    На слайде:

    • Для анализа сложных смесей
    • Адсорбционные установки – на  предприятиях нефтегазовой,  нефтехимической, химической и  пищевой промышленности, в металлургии, энергетическом комплексе и в сельском хозяйстве.
    • Адсорбция является одним из свойств кожи и слизистых оболочек.

    Дополнительный материал

    Практическое значение адсорбции.

    Учитель дополняет ответ учащихся, если это требуется

    • При помощи различных твердых адсорбентов производится улавливанье ценных паров и газов, осветление растворов в производстве сахара, глюкозы, многих фармацевтических препаратов, нефтепродуктов.
    • Адсорбцией извлекают малые количества веществ, растворенных в больших объемах жидкости. Этим способом пользуются, например, в технологии получения редких элементов.
    • Важную роль адсорбционные процессы играют при крашении волокон, при обогащении полезных ископаемых (флотация).
    • Адсорбция нашла широкие применения в пищевой промышленности. Так, например, в производстве вина из него удаляют излишнее количество ионов Fe3+,Cu2+,Ca2+, которые вызывают помутнение вин.
    • Таким же методом изменяют солевой состав молока. Удаляя определенное количество солей кальция из коровьего молока, можно так изменить соотношение кальция и казеина, что коровье молоко можно будет применять для питания детей раннего возраста.
    • Адсорбция широко используется в кулинарной практике, в частности, для осветления мясных и рыбных бульонов. Процесс осветления бульонов основан на том, что белки икры и яиц (при осветлении рыбных бульонов) или специальной «оттяжки» (при осветлении обычных мясных или мясо - костных бульонов) при нагревании свертываются, образуя пористую массу, которая адсорбирует на своей поверхности взвешенные частицы, придающие бульону мутность. Яичным белком осветляют также мутные фруктово-ягодные сиропы для приготовления желе.
    • На основе адсорбции производят очистку и осветление воды, которую в дальнейшем используют для питья и технических нужд.
    • Восприятие человеком запаха и вкуса зависит от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости и на языке.
    • В организме человека часто наблюдаются явления избирательной адсорбции токсинов и других веществ различными тканями и клетками. Так, например, токсины возбудителей столбняка, ботулизма и другие поражают прежде всего клетки центральной нервной системы, а токсины возбудителей дизентерии — вегетативную нервную систему; при сыпном тифе поражаются преимущественно сосуды кожи, мозга и отчасти сердца и т. д.
    •  Введение в организм даже небольших количеств ядов и токсинов, обладающих высокой адсорбируемостью на активных центрах некоторых ферментов и других биологически активных соединений, часто приводит к их блокаде. Так, введение в организм цианистых соединений вызывает смерть через несколько секунд вследствие блокады железосодержащих дыхательных ферментов.

    Итак, давайте подведем итог нашего занятия.

    1. Что такое абсорбция?
    2. Что такое адсорбент и адсорбтив?
    3. Какие примеры адсорбентов и адсорбтивов вы могли бы привести?

    Я благодарю вас за активную работу и доброжелательное отношение на занятие.

     В заключении сегодняшнего разговора хотелось бы, чтобы вы продолжили одну из фраз на экране:

    Я рада, что это занятие было для вас полезным, познавательным, заставило вас задумать о

    • сегодня я узнал…
    • было интересно…
    • было трудно…
    • я выполнял задания…
    • я понял, что…
    • теперь я могу…
    • я почувствовал, что…
    • я приобрел…
    • я научился…
    • у меня получилось…
    • я смог…
    • я попробую…
    • меня удивило…
    • урок дал мне для жизни…
    • мне захотелось…

    Я рада, что это занятие было для вас полезным, познавательным и подарило вам новые знания и умения.


    Литература:

    Источники изображений:

    Учитель начинает эту часть урока с демонстрации трех опытов (создание проблемной ситуации), указывая на необходимость внимательного наблюдения за его действиями и явлениями, происходящими в результате опытов.

    Опыт 1. В колбу с бурым оксидом азота (IV) насыпаем измельченный карболен или древесный уголь и несколько раз ее встряхиваем. Бурая окраска исчезает.

    Опыт 2. В стеклянную трубочку помещаем рыхлый слой ваты, порошок растертого карболена (таблетки активированного угля) и небольшой слой промытого и высушенного речного песка. Трубку закрепляем в лапке штатива (воронку кладут на кольцо) и наливаем в нее раствор перманганата калия, ждем пока весь раствор перманганата выйдет из стеклянной трубки. Далее пропускаем через трубку медный купорос и ждем его выход, затем поочередно добавляем вишневый компот, сок столовой свеклы. Для собирания жидкости, прошедшей через слой адсорбента, под трубку помещают стакан. В него стекает бесцветная, прозрачная жидкость.

    Рисунок 1 - Адсорбция углем растворенных красящих веществ:

    1 – трубка, 2 - активированный уголь, 3 – слой стеклянной ваты, 4 –пробка с трубкой, 5 – стакан, 6 – воронка.

    опыт 1: древесный уголь благодаря своей пористой поверхности обладает способностью поглощать газы и растворенный вещества. Карболен – это древесный уголь обработанный горячим водяным паром, вследствие этого у него увеличена поглотительная способность. Оксид азота (IV) – газ бурого цвета. Бурая окраска газа исчезает в результате его поглощения древесным углем или карболеном.

    В опыте 2 опять используется карболен, который поглощает красящие вещества из представленных растворов. Поэтому в стакан стекает бесцветная, прозрачная жидкость.

    Опыт 3: раствор индиго имеет фиолетовый цвет, спиртовой раствор йода – бурый. В данном опыте, как и в предыдущих используется древесный уголь, который поглощает красящие вещества из данных растворов и наблюдается исчезновение окраски.)


    АДСОРБЦИЯ

     


    Интегративный урок физколлоидная химия + физика по теме "Адсорбция"

    Разделы: Преподавание химии

    Цели:
    Обучающие:

    • изучить явление адсорбции ( физическая и химическая);
    • пронаблюдать и проанализировать явление адсорбции;
    • самостоятельно сформулировать определение адсорбции;
    • найти примеры  практического применения адсорбции в профессиональной деятельности и в жизни.

    Развивающие:

    • продолжить развитие навыков самостоятельной работы студентов (делать выводы, анализировать, сравнивать, наблюдать).
    • продолжить развитие навыков техники лабораторных работ (фильтрование, взбалтывание);
    • развивать коммуникативные умения (вступать в контакт, выразить мысль, оказать помощь, сотрудничать).

    Воспитывающие:

    • воспитание активной самостоятельности в учении;
    • воспитание отношений сотрудничества;
    • воспитание чувства коллективизма.

    Методическая цель: методика межпредметной интеграции учебного материала.

    Вид интеграции: межпредметная.

    Результаты интегрирования:

    • формирование мировоззрения студентов
    • расширение предмета познания

    Оснащение урока:

    • Дидактические средства (методическое пособие, тексты вопросов, контрольные вопросы, схемы, инструкции по выполнению лабораторной работы);
    • Посуда и реактивы (пробирки, стаканчики, воронки, фильтры, пробки, активированный уголь, раствор иода, раствор индиго, спиртовой раствор фуксина, водный раствор фуксина, нитрат свинца, иодистый калий).

    План урока

    1.Организационный момент

    • проверка готовности к уроку
    • постановка целей

    2.Рефлексия

    • Дисперсная система
    • Дисперсная фаза
    • Дисперсионная среда
    • Классификация дисперсных систем

    3.Мотивация 
    Коллоидные растворы являются высокодисперсными системами и потому обладают громадной суммарной поверхностью частиц дисперсной фазы. В таких системах большое значение имеют поверхностные явления, например адсорбция. Одежда маляра пахнет скипидаром и краской, кондитера – орехом мускатным, шофера – бензином. Причина этого вызвана адсорбцией молекул газов на одежде, ткань которой является дисперсной системой. Адсорбция лежит в основе очистки, осушки, разделения газов и других процессов. Очистка  растительных масел от красящих веществ, так называемый процесс отбеливания масел, осуществляется с помощью бентонитовых глин, выполняющих роль адсорбента.
    На основе адсорбции производят очистку и осветление воды, которую в дальнейшем используют для питья и технических нужд. Адсорбция обеспечивает закрепление молекул красителя на тканях. Восприятие человеком запаха и вкуса зависит от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости и на языке.

    4. Изучение нового материала

    • Инструктаж по проведению и оформлению лабораторной работы, и технике безопасности.
    • Выполнение работы (работа в группах)
    • постановка целей
    • оформление
    • проведение опытов
    • формулировка выводов
    • самостоятельная формулировка определения адсорбции

    Критерии для лабораторных опытов:

    • соблюдение техники безопасности
    • качество выполнения опытов
    • результат опытов

    Критерии для оформления лабораторной работы:

    • образец

    Критерии формулировки выводов и самостоятельной формулировки определения адсорбции:

    • оценивает преподаватель
    • Объяснение явления адсорбции

    Схема 1. Адсорбция – Десорбция.
    Схема 2. Физическая и химическая адсорбция.

    5. Закрепление.

    • работа с конспектом лекций
    • ответы на контрольные вопросы

    6. Подведение итогов.

    1. выводы по теме
    2. выставление оценок по оценочному листу (максимальное количество баллов-26;

    24-26 баллов –«5»
    21-23балла – «4»
    18 – 20 баллов – «3»

    7. Домашнее задание.
    Составить опорный конспект по теме «Адсорбция».

    Лабораторная работа №6

    Адсорбция

    Цель:

    • - провести адсорбцию путём различных веществ и ионов.
    • - выявить влияние природы растворителя на адсорбцию
    • - определить скорость адсорбции солей ионов меди, кобальта и железа (в качестве адсорбента используется окись алюминия)
    • - выявить зависимость адсорбции от концентрации растворенных веществ на примере адсорбции уксусной кислоты углем.

    Оборудование и реактивы, штатив с пробирками, технохимические весы, три воронки, шесть колб, три колбы с пробирками, стеклянная трубка длинной около 10 см. и внутренним диаметром 5-6 см., пипетка на 50см., пипетка на 10см., мерная пробирка, бюретка; сероводородная вода, раствор индиго, раствор йода,0,05%-ный раствор азотнокислого свинца, фильтрованная бумага, раствор йодистого калия, водный и спиртовой растворы фуксина одинаковой концентрации,0,5 н. растворы солей Cu2+ , Fe3+ Co2+,окись алюминия, фенолфталеин, 0,1 н. NaOH,тонко измельченный древесный уголь, 0,4, 0,2, и 0,1 н. Растворы СН3СООН.

    Опыт 1. Адсорбция углем различных веществ из растворов. 
    В одну пробирку налейте сероводородную воду, в другую - раствор индиго, в третью – раствор йода. В каждую пробирку всыпьте около 0,2 г. древесного угля, хорошо взболтайте и отфильтруйте. Исследуйте фильтрат в пробирках на запах и цвет.
    Объясните наблюдаемые явления.

     Опыт 2. Адсорбция ионов свинца углем
    В две пробирки налейте по 5 мл. 0,05%-ного раствора азотнокислого свинца. В одну пробирку добавьте небольшое количество раствора йодистого калия для доказательства наличия ионов Pb
    2+ в растворе.
    В другую пробирку добавьте около 0,2 г древесного угля и взбалтывайте в течение 5 мин. Отфильтруйте раствор и проверьте присутствие ионов Pb
    2+ реакцией с йодистым калием.
    Напишите ионное уравнение качественной реакции на Pb
    2+ и объясните наблюдаемое явление.

     Опыт 3. Влияние природы на адсорбцию.
    В одну пробирку налейте 5 мл. слабоокрашенного водного раствора фуксина, в другую такое же кол-во, спиртового раствора. В обе пробирки внесите по 0,2 г. Угольного порошка и взбалтывайте 5 мин. Отфильтруйте растворы.
    Почему в одном случае адсорбция идет хорошо, а в другом плохо?

     Опыт 4.Хроматографическое разделение солей.
    В качестве адсорбента в опыте используется окись алюминия. Для проведения опыта возьмите стеклянную трубку длиной около 10 см с внутренним диаметром 5-6 мм. Закрыв трубку с одного конца пробиркой из фильтрованной бумаги, заполните ее окисью алюминия слоем около 5см. Налейте в небольшую пробирку по 5-6 капель 0,5 н. Растворов солей Cu
    2+,Fe3+,Со2+ и отпустите в смесь солей трубку, заполненную адсорбентом. При капиллярном поднятии раствора в трубку указанные ионы будут избирательно адсорбироваться на поверхности зерен окиси алюминия и распределяются в виде окрашенных слоев по высоте адсорбента. Зная, в какой цвет окрашены соли ионов меди, кобальта и железа, укажите, в каком порядке эти ионы адсорбируются из раствора.

     Опыт 5:Адсорбция уксусной кислоты углем.
    В три чистые, сухие и пронумерованные колбы внесите по 1 г. взвешенного на технохимических весах угольного порошка. Отмерьте пипеткой и внесите в колбы по 50мл. уксусной кислоты следующих концентраций: в первую-0,1 н., во вторую-0,2 н., в третью – 0,4 н.
    Закройте колбы пробирками и взболтайте содержимое в течение 20 мин. После этого отфильтруйте растворы в отдельные, пронумерованные колбочки. Количество адсорбированной углем кислоты можно узнать, проанализировав количество уксусной кислоты, оставшейся в фильтрате. Для этого возьмите по 10мл. каждого фильтрата в отдельные колбы, добавьте по капле фенолфталеина и оттитруйте 0,1 н. NaOH до появления бледно-розового окрашивания. Запишите количество 0,1 н. NaOH, израсходованного на титрование в первом, втором и третьем случаях.
    Нормальность уксусной кислоты рассчитывайте по формуле:
    Ск Vк = Сщ Vщ
    где Ск = нормальность кислоты; Vк – объем раствора уксусной кислоты; Сщ – нормальность щелочи; Vщ – объем израсходованного раствора щелочи.
    Рассчитайте нормальность раствора уксусной кислоты после адсорбции в первой, второй и третьей колбах. На основании данных расчета можно определить количество адсорбированной уксусной кислоты во всех трех случаях. Количество кислоты, поглощенной 1г. адсорбента (угля) из 50 мл. ее раствора, определяется по формуле:
    х=(Со – Ср)50 / 1000 ммоль/г.
    Где Со – концентрация уксусной кислоты до адсорбции, Ср – концентрация уксусной кислоты после адсорбции ( равновесная концентрация).
    Используя данные опыта, постройте кривую адсорбции, откладывая по оси абсцисс значение Ср, а по оси ординат – количество адсорбированной кислоты на 1 г. адсорбента.
    Сделайте вывод о зависимости адсорбции от концентрации растворенных веществ.

    Изучение нового материала.

    На границе между дисперсной фазой и дисперсионной средой может существовать такое явление, как адсорбция. Адсорбция идет самопроизвольно и обусловлена снижением поверхностного натяжения. Поверхностное явление адсорбции может сопровождаться тепловыми эффектами, связанные с выделением или поглощением тепла. Тепло выделяется при образовании новой поверхности раздела фаз.
    Чтобы вы имели представление о данном явлении, приведу в качестве примера две истории: странную болезнь Ньютона и версию отравления Наполеона.
    Странная болезнь Ньютона: незадолго до своего пятидесятилетия, в 1692 году, Ньютон тяжело заболел. Причина болезни осталась неизвестной. Недуг продолжался год. Когда непонятная болезнь прошла, он прожил еще 33 года. Впоследствии группа исследователей проанализировала имеющиеся в их распоряжении волосы великого ученого. Оказалась, что средняя концентрация ртути в них в 15 раз превышала норму. Химический анализ волос и то обстоятельство, что до болезни Ньютон 18 лет работал с ртутью, послужили основанием считать болезнь Ньютона результатом ртутного отравления.
    Версия отравления Наполеона: подобному анализу подверглись волосы Наполеона, в которых была обнаружена повышенная концентрация мышьяка, достаточная для отравления. Источником мышьяка, по-видимому, служили обои спальни Наполеона в его доме на острове Святой Елены. По случайно сохранившемуся образцу обоев удалось установить, что они содержали большое количество мышьяка (в виде арсенита мышьяка).
    В настоящее время объяснение причины болезни Ньютона и возможность отравления Наполеона следует рассматривать как версии. Безусловной в одном случае является повышенная концентрация в волосах ртути, в другом - мышьяка. Возможно, они проникли во внутренние органы человека, а затем в волосы, но скорее это произошло вследствие адсорбции паров ртути и мышьяка из окружающей среды.
    Адсорбцией называют концентрирование (сгущение) газообразных или растворенных веществ на поверхности раздела фаз. (запись определения в тетрадь).

    Адсорбирующееся вещество является адсорбатом, адсорбирующее вещество -адсорбентом. В приведенном примере пары ртути и соединений мышьяка будут адсорбатом, а волосы -адсорбентом.
    В зависимости от агрегатного состояния адсорбата и адсорбента различают адсорбцию на границах твердого тела и газа Т-Г (адсорбция паров на волосах этому соответствует), жидкости и газа Ж-Г (растворенных в воде веществ на границе с газовой средой), твердого тела и жидкости Т-Ж (красящих веществ на бентоните и красителях на ткани).
    Ни Ньютон, ни Наполеон не подозревали, что их волосы являлись адсорбентом, и ничего не могли сделать для предотвращения адсорбции.
    Адсорбционный процесс идет самопроизвольно и вызван избытком поверхностной энергии (обратите внимание на конспекты лекций и запишите определение в тетрадь). Формула для расчета свободной поверхностной энергии определяется: E=σS, где Е - свободная поверхностная энергия, σ- поверхностное натяжение, S- площадь поверхностного натяжения.
    Обратите внимание на схему № 1.
    Схема 1. Адсорбция – Десорбция.

    http://festival.1september.ru/articles/520245/img1.jpg

    Итак, адсорбция происходит самопроизвольно и идет до тех пор, пока не наступит равновесие между прямым и обратным процессами. Адсорбция→← десорбция (обратный процесс адсорбции). Процесс адсорбции обратим. Частицы в адсорбционных слоях не закреплены жестко, они совершают колебательные движения, то приближаясь к поверхности адсорбента, то удаляясь от нее. Некоторые их них могут выходить за пределы действия сил притяжения адсорбента. В таком случае наблюдается обратный процесс - десорбция , т.е. отрыв молекул или ионов адсорбированных веществ от поверхности адсорбента и уход их в окружающее пространство. Адсорбция - очень распространенное явление, широко используется в технике, быту и повседневной жизни, очистка и осушка, разделения газов, очистка растительных масел от красящих веществ, очистка и осветление воды, адсорбция обеспечивает закрепление молекул красителя на тканях.
    В зависимости от природы адсорбционных сил различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбция).
    Обратите внимание на схему № 2.

    http://festival.1september.ru/articles/520245/img2.jpg

    Практическое значение адсорбции

    При помощи различных твердых адсорбентов производится улавливанье ценных паров и газов, осветление растворов в производстве сахара, глюкозы, многих фармацевтических препаратов, нефтепродуктов.
    Адсорбцией извлекают малые количества веществ, растворенных в больших объемах жидкости. Этим способом пользуются, например, в технологии получения редких элементов.
    Важную роль адсорбционные процессы играют в гетерогенном катализе, при крашении волокон, при обогащении полезных ископаемых (флотация).
    Ионообменная адсорбция нашла широкие применения в пищевой промышленности. Так, например, в производстве вина с помощью ионитов из него удаляют излишнее количество ионов Fe
    3+,Cu2+,Ca2+, которые вызывают помутнение вин. Таким же методом изменяют солевой состав молока. Коровье молоко характеризуется повышенным содержанием солей, поэтому отличаются от женского характером створаживания, зависящим от соотношения казеина и солей кальция. Удаляя с помощью ионитов определенное количество солей кальция из коровьего молока, можно так изменить соотношение кальция и казеина, что коровье молоко можно будет применять для питания детей раннего возраста. Полученное таким способом молоко называется ионитным. Иониты применяются для очистки воды и пивоваренном производстве и могут найти применение для умягчения воды в общественном питании.
    Адсорбция широко используется в кулинарной практике, в частности, для осветления мясных и рыбных бульонов. Процесс осветления бульонов основан на том, что белки икры и яиц (при осветлении рыбных бульонов) или специальной «оттяжки» (при осветлении обычных мясных или мясо - костных бульонов) при нагревании свертываются, образуя пористую массу, которая адсорбирует на своей поверхности взвешенные частицы, придающие бульону мутность. Яичным белком осветляют также мутные фруктово-ягодные сиропы для приготовления желе.

    Контрольные вопросы.

    1. Дать определение свободной поверхностной энергии и написать ее уравнение.
    2. За счет чего уменьшается поверхностное натяжение?
    3. Что такое адсорбция и чем она обусловлена?
    4. Что такое абсорбция?
    5. Обратим ли процесс адсорбции? Дайте определение этого процесса.
    6. Практическое значение адсорбции в пищевой промышленности.
    7. Примеры применения адсорбции в кулинарной практике.

    Оценочный лист № 1, 2

    Оценочный лист №1

    Таблица 1

    Группы

    Рефлексия

    Лабораторная работа

    дисперсная

    система

    дисперсная

    фаза

    Дисперсиион-ная

    среда

    классификация дисперсных систем

    цели

    оформление

    соблюдение ТБ

    1

    2

    3

    Таблица 2

    Лабораторная работа

    Ответы на контрольные вопросы

    качество выполнения

    результат

    выводы

    определение

    адсорбции

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1

    2

    3

    1

    2

    3

    1

    2

    3

    Оценочный лист №2

    Максимальное количество баллов – 26

    24-26       «5»

    21-23        «4»

    18-20         «3»

    .1 Избирательность адсорбентов.

    Опыт показывает, что различные адсорбенты обладают различной адсорбционной способностью. Но немаловажную роль в этом вопросе имеет и адсорбтив. Следовательно, говоря об адсорбционной способности адсорбента, следует указать и адсорбтив, относительно которого ее определяли. Иными словами, адсорбционная способность одного и того же адсорбента различна по отношению к различным адсорбирующимся веществам. Это свойство адсорбентов называется селективностью.

    Избирательность адсорбентов нашла широкое применение для разделения сложных смесей на составные части, при очистке различных веществ от примесей, а также при получении особо чистых продуктов. Все перечисленные процессы основаны на том, что из смеси веществ в первую очередь адсорбируются те компоненты, которые обладают высокой адсорбирующейся способностью, а компоненты, обладающие более низкой адсорбирующейся способностью, адсорбируются после них или практически не адсорбируются.

    35.2 Хроматография.

    Применять адсорбцию для разделения смесей на компоненты впервые предложил в 1903 г. русский ученый М.С. Цвет (1872-1919). Разработанный им способ разделения смесей был назван хроматографией.

    Вначале хроматографию использовали для исследования биологических объектов и растворов, а в 1950-е гг. ее начали успешно применять и для анализа газовых смесей. Высокая чувствительность, скорость, точность и простота хроматографического анализа газов способствовали интенсивному развитию нефтехимии и других отраслей промышленности органических веществ.

    Разделение смеси при хроматографическом анализе принципиально выглядит следующим образом. В трубку, равномерно наполненную адсорбентом, с постоянной скоростью подают какой-либо легкий газ (водород, гелий и т.п.). Если с этим потоком газа ввести в трубку смесь, состоящую из веществ, обладающих различной адсорбционной способностью относительно данного адсорбента, то произойдет “растаскивание “ компонентов смеси по длине трубки. Объясняется это тем, что компоненты смеси испытывают в своем движении вдоль трубки различное “тормозящее “ действие адсорбента. Более всего тормозится движение компонента, обладающего наивысшей способностью к адсорбции: скорость продвижение его вдоль трубки с адсорбентом минимальна.


    http://ok-t.ru/studopedia/baza5/117208876242.files/image002.jpg

    Адсорбция хемосорбция

    Адсорбция молекул газообразного вещества на поверхности твердого адсорбента сопровождается выделением тепла, количество которого зависит от природы образующихся связей между молекулами адсорбируемого вещества и адсорбента. Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). В последнем случае теплота адсорбции значительно выше, чем в первом, что создает дополнительные проблемы перегрева адсорбента в ходе очистки газов и усложняет аппаратурное оформление процесса.[ ...]

    Адсорбция подразделяется на физическую адсорбцию и хемосорбцию. При физической адсорбции молекулы газа прилипают к поверхности твердого адсорбента под действием межмолекуляр-ных сил притяжения (сил ван-дер-Ваальса). Адсорбция является экзотермическим процессом. Высвобождающаяся теплота, которая зависит от силы притяжения, по порядку величины совпадает с теплотой конденсации паров. Как правило, она находится в пределах от 2 до 20 кДж/моль. Преимуществом физической адсорбции является обратимость процесса. При уменьшении давления адсор-бата в потоке газа либо при увеличении температуры поглощенный газ легко десорбируется без изменения химического состава. Как правило, для этой цели используется температурный эффект. Обратимость данного процесса исключительно важна, если экономически выгодно рекуперировать адсорбируемый газ или адсорбент. Количество поглощаемого при химической адсорбции газа быстро уменьшается с повышением температуры и становится чрезвычайно малым, если температура превышает критическую температуру адсорбируемого вещества. Физическая адсорбция обычно прямо пропорциональна площади поверхности адсорбента. Однако на поверхности адсорбента может задерживаться не только мономоле-кулярный слой поглощаемого вещества; это может быть целый ряд слоев молекул. Другой существенной особенностью физической адсорбции является то, что скорость этого процесса обычно весьма велика.[ ...]

    Адсорбция активным углем может быть усилена путем пропитки его химическими веществами; при этом адсорбция переходит в хемосорбцию. Для основных загрязнений сорбентом может служить серная или фосфорная кислота, для олефинов — бром, а для сероводорода —ацетат свинца.[ ...]

    Адсорбция представляет собой другой диффузионный процесс, значение которого как механизма отделения примесей постоянно возрастает. Адсорбция — явление, присущее соприкасающимся поверхностям разнородных сред, и для ее эффективности необходимо присутствие площадей плотной поверхности. Почти во всех случаях эти площади являются внутренними, как, например, при использовании пористого материала, и могут иметь невероятно большие размеры на единицу объема адсорбирующей среды. Адсорбция может быть чисто физической природы, но может также обусловливаться происходящими на поверхности химическими реакциями, т. е. являться хемосорбцией.[ ...]

    Адсорбция на аморфных и коллоидных осадках изучена в меньшей степени. Хорошо развитая поверхность и непостоянство ее свойств являются отличительным признаком этого вида адсорбции, которая может быть подразделена на ионообменную, молекулярную и хемосорбцию.[ ...]

    Хемосорбция — адсорбция, сопровождающаяся химическим воздействием поглощаемого вещества с сорбентом. Хемосорбция применяется в технике при поглощении диоксида углерода, оксида азота, аммиака и т. п. Процесс осуществляется обычно в башнях, заполненных пористой насадкой, через которую фильтруется очищаемая сточная вода.[ ...]

    ХЕМОСОРБЦИЯ - поглощение газов, паров, растворенных веществ жидкими и твердыми сорбентами с образованием на поверхности раздела новой фазы или компонента. В прошлом X. называли химические реакции газов с жидкими и твердыми веществами.[ ...]

    Адсорбция, сопровождаемая химической реакцией, называется хемосорбцией. Это обычная химическая реакция, происходящая на поверхности поглотителя, который покрывается пленкой продуктов реакции.[ ...]

    Хемосорбция происходит практически мгновенно и ведет к образованию обычных химических соединений, теплота хемосорбции выше теплоты активированной адсорбции, выделение поглощенного вещества практически невозможно.[ ...]

    Адсорбция является поверхностным процессом и поэтому завершается в доли секунды. Но часто она осложняется побочными процессами: абсорбцией и хемосорбцией , поэтому для достижения адсорбционного равновесия приходится контактировать адсорбент с адсорбтивом сравнительно длительное время.[ ...]

    Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. Адсорбция относится к наиболее распространенным явлениям и обнаруживается почти всюду, где газы, пары и растворенные вещества находятся в контакте с поверхностью жидкости или твердого тела. Различают физическую и химическую адсорбции. В первом случае адсорбированные молекулы сохраняют свою индивидуальность; при химической адсорбции, называемой также хемосорбцией, молекула адсорбируемого вещества вступает в химическую связь с поверхностью адсорбента. Физическая адсорбция, которую обычно называют просто адсорбция, представляет собой обратимый процесс, заканчивающийся установлением адсорбционного равновесия, при котором скорость адсорбции равна скорости обратного процесса — десорбции.[ ...]

    Процесс адсорбции с позиций физической химии объясняется взаимодействием между молекулами адсорбента и адсорбтива на границе раздела фаз, в результате которого происходит переход молекул адсорбтива из газовой фазы в поверхностный слой адсорбента. Различают адсорбцию физическую и химическую (хемосорбцию) — в зависимости от природы сил, возникающих на поверхности адсорбента. При физической адсорбции молекулы адсорбтива не вступают в химическое взаимодействие с молекулами адсорбента. В этом случае теплота адсорбции невелика, что позволяет вести процесс физической адсорбции в условиях его обратимости, т. е. последовательно проводить стадии адсорбции и десорбции (выделения поглощенных компонентов из адсорбента). При химической адсорбции молекулы адсорбтива вступают в химическое взаимодействие с адсорбентом, в результате чего обратный процесс (десорбция) сильно тормозится и практически неосуществим.[ ...]

    Химическая адсорбция. Наряду с традиционными адсорбентами в последние годы разрабатывают поглотители на основе оксидов молибдена, теллура, марганца и карбонатов щелочных металлов, которые осуществляют не только физическую адсорбцию, но и хемосорбцию.[ ...]

    Установлено, что адсорбция истинно растворенных веществ на гидроокисях описывается изотермами Лэнгмюра и Фрейндлиха, причем вначале может иметь место хемосорбция, а затем поли-слойная адсорбция [229, 230]. В кислой среде адсорбируются преимущественно анионы. Сорбция катионов Си2+, Zn2+, Ni2+, Ми2+ на гидроокисях А1(ОН)3 и Fe(OH)3 начинается соответственно при значениях pH выше чем 4, 5, 6 и 8 [231].[ ...]

    Эти три явления — адсорбция, абсорбция и хемосорбция объединяются под общим названием — сорбция.[ ...]

    Адсорбционные методы. Адсорбция происходит в результате взаимодействия поверхностных сил притяжения адсорбируемой молекулы и часто сопровождается капиллярной конденсацией и хемосорбцией. С ростом температуры адсорбция снижается. Вещества с низкой температурой кипения адсорбируются хуже, чем с высокой. Интенсивность адсорбции повышается с увеличением молекулярной массы, поэтому N02 адсорбируется интенсивнее, чем N0.[ ...]

    В отличие от физической адсорбции хемосорбция, как правило, необратима, при десорбции меняется химический состав адсорбента. В основе хемосорбции лежит химическое взаимодействие между адсорбируемыми веществами. Действующие при этом силы сцепления значительно больше, чем при физической адсорбции, соответственно и высвобождающаяся при хемосорбции теплота существенно больше и по порядку значения (от 20 до 400 кДж/моль) совпадает с теплотой реакции.[ ...]

    Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При физической адсорбции поглощаемые молекулы газов и паров удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, при хемосорбции — химическими силами.[ ...]

    Существует ряд признаков для определения типа адсорбции. Так, физическая сорбция отличается от хемосорбции более низкой теплотой процесса, более низким температурным интервалом, не требует энергии активации и соответствующей подготовки поверхности и т. д. К сожалению, эти различия не всегда достаточно четки, что затрудняет определение типа адсорбции.[ ...]

    Органические или гуминовые коллоиды оказывают на адсорбцию определенное влияние в связи с тем, что они обладают очень большой емкостью катионного обмена и способны прочно связывать гербициды. Адсорбционная способность гуминовых коллоидов зависит от количества и свойств активных функциональных групп гидрокси-, карбонил-, алкокси-, карбокси-). Особенно большое влияние на адсорбционную способность гуминовых коллоидов оказывает уровень pH почвы, поскольку в кислой среде (например, в кислых лесных почвах) обычно образуется больше центров связывания, чем в нейтральных или слабощелочных почвах например, в черноземе) с таким же содержанием гумуса. Гумифицированные органические вещества способны (особенно в кислой среде) связывать гербициды настолько прочно, что они утрачивают биологическую активность. В процессе хемосорбции гуми-яовые коллоиды образуют с соответствующими группировками атонов гербицидов стабильные химические связи.[ ...]

    В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы хемосорбции, адсорбции, каталитического,биохимического и термического окисления.[ ...]

    СОРБЦИЯ - поглощение твердым телом или жидкостью вещества из окружающей среды (см. абсорбция, адсорбция, хемосорбция).[ ...]

    Кроме каталитического преобразования СОС часто применяют адсорбционные методы. Различают чистую адсорбцию, т.е. адсорбцию без химической реакции и хемосорбцию, основанную на непосредственном связывании СОС при 200-400 °С твердыми поглотителями.[ ...]

    При этом учитывается физические и физикохимические (вязкость, плотность, сжимаемость, способность к адсорбции и хемосорбции, взаимодействие присадок и поверхности) свойства жидкости, а также физические и химические свойства материалов деталей узла трения.[ ...]

    В зависимости от характера сорбционного взаимодействия адсорбата и адсорбента различают физическую адсорбцию [421, с. 12] активированную адсорбцию [422, с. 10] и хемосорбцию [423, с. 13].[ ...]

    При одновременном присутствии в воде частиц минеральных примесей и органических веществ в результате адсорбции устанавливается определенное равновесие, зависящее от концентрации и поверхности примесей. Адсорбция на глинах органических красителей, метакриловой, олеиновой и а-аминовой кислот описывается изотермами Лэнгмюра или Фрейндлиха [121,122], но наблюдалась также и форма изотермы, характерная для хемосорбции [123-125].[ ...]

    Как было сказано, основными сорбционными способами очистки производственных сточных вод являются абсорбция, адсорбция и хемосорбция.[ ...]

    Адсорбционные методы в основном предполагают использование твердых сорбентов, работающих в режиме физической адсорбции или хемосорбции.[ ...]

    Частицы почвы способны поглощать не только катионы, но и многовалентные анионы, например РО . Поскольку процесс адсорбции РО - необратим, можно предполагать хемосорбцию и образование комплексных соединений.[ ...]

    Этот процесс заключается в том, что загрязнения из сточной жидкости поглощаются телом твердого вещества (адсорбция), осаждаются на его активно развитой поверхности (адсорбция) или вступают в химическое взаимодействие с н«ш (хемосорбция). Для очистки производственных сточных вод чаще всего пользуются адсорбцией. В этом случае к очищаемой сточной жидкости добавляют сорбент (твердое тело) в размельченном виде и перемешивают со сточной водой. Затем сорбент, насыщенный загрязнениями, отделяют от воды отстаиванием или фильтрованием. Чаще очищаемую сточную воду пропускают непрерывно через фильтр, загруженный сорбентом.[ ...]

    При ионообменной обработке сточных вод, содержа-днх органические примеси, наряду с ионным обменом протекают :роцессы хемосорбции и физической адсорбции органических веществ ионитами [165, с. 40; 439].[ ...]

    Сорбция — выделение из сточной воды растворенных в ней органических веществ и газов путем концентрации их на поверхности твердого тела (адсорбция), либо путем поглощения вещества из раствора или смеси газов твердыми телами или жидкостями (абсорбция), или, наконец, путем химического взаимодействия растворенных веществ с твердым телом (хемосорбция).[ ...]

    Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют следующие методы: абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования.[ ...]

    Адсорбционные методы очистки основаны на избирательном извлечении одного или нескольких компонентов из газовой смеси твердыми поглотителями (сорбентами). Различают физическую адсорбцию и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При физической адсорбции извлеченные молекулы газов или паров удерживаются на поверхностях поглотителя силами Ван-дер-Ва-альса, при хемосорбции — химическими силами.[ ...]

    Воздух, сорбированный почвой. Сухие почвы обладают способностью сорбировать (поглощать) значительное количество газов, находящихся в почве. При этом происходит несколько процессов: адсорбция — сгущение газа на поверхности почвенных частиц (адсорбента); абсорбция — физико-химическое поглощение газов твердой и жидкой фазой почвы, с образованием в последнем случае растворов; хемосорбция — поглощение за счет химического взаимодействия между почвой и газом. Например, при действии Н2О + СО2 на СаСОз получается Са(НС03)2. Сорбция газов и паров зависит от их строения. Газы с полярным строением молекул поглощаются тем энергичнее, чем выше их дипольный момент (аммиак, сероводород, водяной пар). В газах неполярного строения дипольный момент равен нулю, поэтому они адсорбируются почвой меньше. Сорбция газов пропорциональна их давлению и обратно пропорциональна температуре. Кроме того, она зависит и от сорбента: тем больше, чем выше его дисперсность. Из всех составных частей почвы наибольшей поглотительной способностью газов обладают гумус и полуторные окислы, меньшей— кварц, известь и гипс.[ ...]

    Выбор средств защиты воздуха от газопарообразных примесей зависит от применяемого метода очистки. По характеру протекания физико-химических процессов выделяют метод абсорбции (промывка выбросов растворителями примеси), хемосорбции (промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически), адсорбции (поглощение газообразных примесей за счет катализаторов) и термической нейтрализации.[ ...]

    Адсорбционные методы очистки газов основаны на способности некоторых твердых пористых тел — адсорбентов — селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При физической адсорбции поглощаемые молекулы газа удерживаются на поверхности твердого тела межмолекулярными силами притяжения. В основе хемосорбции лежит химическое взаимодействие между адсорбентом и адсорбируемым газом. В качестве адсорбентов применяют пористые материалы с развитой поверхностью: активные угли, силикогель, алюмогель, цеолиты. Процесс очистки проводят в адсорберах, которые выполняются в виде вертикальных, горизонтальных или кольцевых емкостей, заполненных адсорбентом. Наиболее распространены адсорберы периодического действия, в которых отработанный поглотитель по мере необходимости заменяют либо регенерируют. Адсорбированные вещества удаляют десорбцией инертным газом или паром, иногда проводят термическую регенерацию.[ ...]

    Полупроводниковые сорбционные элементы (ППСЭ) — принцип действия основан на взаимодействии газов, обладающих окислительными или восстановительными свойствами с поверхностью элемента, что приводит к изменению его электросопротивления. Взаимодействие протекает в форме адсорбции и хемосорбции и зависит от структуры поверхности элемента, его химического состава и концентрации молекул анализируемого газа.[ ...]

    Коллоидные частицы загрязнений, сталкиваясь с хлопьями гидролизованного коагулянта, прилипают к ним или механически захватываются рыхлыми агрегатами хлопьев и вместе с ними выпадают в осадок. На поверхности хлопьев наряду с адгезией коллоидных частиц может происходить молекулярная адсорбция окрашенных органических примесей, а также хемосорбция загрязнений. Полнота и скорость осветления воды зависит как от свойств коагулянта, так и от свойств загрязняющих воду веществ.[ ...]

    В граничном и объемном слое углеводородной пленки происходят молекулярные процессы: взаимодействие молекул углеводородов с молекулами твердых частиц и молекул углеводородов между собой; диффузия молекул углеводородов к ориентирующей твердой поверхности, вытеснение молекул воды с твердой поверхности; конкурентная адсорбция молекул углеводородов в объемном и граничном слоях; хемосорбция поверхностно-активных веществ на активных центрах твердых частиц.[ ...]

    ЗАНЯТИЕ №7 «АДСОРБЦИЯ»

    С физико-химическим явлением, о котором сейчас пойдет речь, знаком, наверное, каждый, хотя, может быть, не все знают, что оно называется адсорбцией. Если даже вы и не проходили адсорбцию на уроках, наблюдали вы ее неоднократно. Как только вы сажаете чернильную кляксу на бумагу или, что гораздо хуже, на одежду, так сразу и знакомитесь с этим явлением. Когда поверхность одного вещества (бумаги, ткани и т. д.) поглощает частицы другого вещества (чернил и проч.), это и есть адсорбция.

    Очень хороший адсорбент – уголь. Причем не каменный, а древесный, и не просто древесный, а активный (активированный). Такой уголь продают в аптеках, обычно в виде таблеток. С него и начнем опыты по адсорбции.

    Приготовьте бледный раствор чернил любого цвета и налейте в пробирку, но не доверху. Положите в пробирку таблетку активного угля, лучше растолченного, закройте пальцем и встряхните как следует. Раствор посветлеет на глазах. Поменяйте раствор на какой-либо другой, но тоже окрашенный – пусть это будет разбавленная гуашь или акварель. Эффект окажется таким же. А если взять просто кусочки древесного угля, то они будут поглощать краситель значительно слабее.

    В этом нет ничего странного: активный уголь отличается от обычного тем, что у него гораздо большая поверхность. Его частицы буквально пронизаны порами (для этого уголь особым способом обрабатывают и удаляют из него примеси). А коль скоро адсорбция – это поглощение поверхностью, то ясно: чем больше поверхность, тем и поглощение лучше.

    Адсорбенты способны поглощать вещества не только из растворов Возьмите пол-литровую стеклянную банку и капните на дно одну каплю одеколона или любого другого пахучего вещества. Обхватите банку ладонями и подержите ее так с полминуты, чтобы немного нагреть пахучую жидкость – тогда она будет быстрее испаряться и сильнее пахнуть. Как принято в химии, не нюхайте вещество прямо из склянки, а легкими взмахами руки направьте к носу воздух вместе с парами летучего вещества: не всегда ведь известно, хорошо ли пахнет то вещество, которое в склянке.

    Каким бы ни был запах, вы его, конечно, почувствуете явственно. А теперь положите в склянку немного активного угля, закройте ее плотно крышкой и оставьте на несколько минут. Снимите крышку и вновь направьте воздух к себе взмахами ладони. Запах исчез. Он поглотился адсорбентом, или, точнее, поглотились молекулы летучего вещества, которое вы поместили в банку.

    Не обязательно брать для этих опытов активный уголь. Есть много других веществ, которые могут служить адсорбентами: туф, сухая размолотая глина, мел, промокательная бумага, Словом, самые разные вещества, но обязательно с развитой поверхностью, В том числе и некоторые пищевые продукты – вы, наверное, знаете, как легко хлеб впитывает посторонние запахи. Недаром пшеничный хлеб не советуют держать в одной упаковке со ржаным – их запахи смешиваются, и каждый теряет свой особый, только ему присущий аромат.

    Очень хороший адсорбент – воздушная кукуруза, или кукурузные палочки, столь любимые многими из нас. Конечно, тратить на опыт пакет или даже четверть пакета нет смысла, но несколько штук... Попробуем. Предыдущий опыт с пахучими веществами повторите в присутствии кукурузных палочек – и запах совершенно исчезнет. Конечно, после опыта есть палочки уже нельзя,

    Вернемся к опыту с получением диоксида углерода (углекислого газа). Заполните этим газом две пробирки, причем в одну положите кукурузные палочки и встряхните несколько раз. Далее, как и прежде, проделайте опыт с известковой водой (можно просто "наливать" в нее газ из пробирок – он тяжелее воздуха). Будет ли разница в поведении известковой воды? Да, будет. Жидкость станет мутной только в том стакане, в который "вылили" газ, не обработанный адсорбентом. А из другой пробирки, той, где были кукурузные палочки, диоксида углерода не извлечь: его поглотил адсорбент.

    Сейчас на многих кухнях над газовыми плитами ставят разнообразные устройства для очистки воздуха от чада и дыма. В таких устройствах, помимо прочего, есть патрон с каким-либо адсорбентом, через который прогоняют загрязненный воздух. Что при этом происходит, вы теперь знаете. А когда вся поверхность будет занята посторонними, "впитанными" из воздуха частицами, патрон заменяют свежим.

    1. ЗАПИШИТЕ РЕЗУЛЬТАТЫ в лабораторный журнал

    2. Покажите журнал преподавателю

    ЗАНЯТИЯ 8- 10 «УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ»

    ДОМАШНИЙ ОПЫТ №5

    Изучение явления адсорбции  

    Многие твердые вещества, имеющие большую пористую поверхность, поглощают частицы (атомы, молекулы, ионы) других веществ. В предлагаемом исследовании вы изучите адсорбцию красящих веществ и пахучих веществ активированным углем и кукурузными палочками.

    Для этого вам предлагается провести 2 эксперимента:

    I. Адсорбция активированным углем красящих веществ

    1) В два прозрачных стакана налейте 1/3 газированной воды (желательно, яркоокрашенной). Один стакан с газированной водой является контролем (по нему сравнивается какой-либо признак, в данном случае окраска). В другой стакан с газированной водой добавьте 1-2 таблетки активированного угля. Хорошо перемешаете. Оставьте на некоторое время стакан, отстояться. Сравните, изменилась ли окраска?

    2) В небольшой сосуд налейте водопроводной воды и с помощью акварельных красок приготовьте окрашенную воду (один цвет). Разлейте полученную окрашенную воду в три прозрачных стакана (проследите за тем, чтобы в каждом стакане был одинаковый объем окрашенной воды). Один стакан служит контролем. Другой стакан с холодной окрашенной водой, а третий  необходимо нагреть, поместив его в больший сосуд с теплой водой. Добавьте по 2-3 таблетки активированного угля во второй и третий стакан, перемешайте. Отметьте время. Сравните окраску в стаканах и сделайте вывод о зависимости адсорбции от температуры.  

    II. Адсорбция кукурузными палочками паров пахучих веществ

    В два сосуда с крышками добавьте 1-2 капли духов или одеколона. В одну из банок положите 3-4 кукурузных палочек. Оба сосуда закройте крышками. Банку, в которой находятся кукурузные палочки, немного потрясите. Для чего? Через 1-2 мин. отметьте, есть ли различие в интенсивности запаха в первой и второй банках (направляйте к себе воздух взмахом ладони).

    ЗАДАНИЯ: 1) Составьте отчет по эксперименту согласно схеме;   2)Объясните результаты экспериментов на основе атомно-молекулярного уровня организации вещества; 3) По возможности, эксперимент I. проводите с фотоаппаратом, фотографируйте отдельные фрагменты исследования (начало, промежуточные результаты и т.д.).

    Адсорбенты

    Общие сведения

    Адсорбенты - это препараты, которые сорбируют из кишечника токсины, газы, микроорганизмы, лекарственные препараты, аллергены, радиоактивные изотопы, соли тяжелых металлов и выводят их из организма.

    Кроме того, они способствуют нормализации микрофлоры кишечника, снижают содержание в крови билирубина и мочевины, улучшают липидный обмен.

    Основные требования, предъявляемые к адсорбентам:

    • Высокая сорбционная емкость.
    • Отсутствие токсических свойств.
    • Способность не раздражать слизистые оболочки кишечника.
    • Быстрое выведение из пищеварительного тракта.

    В настоящее время выпускаются следующие адсорбенты (в гранулах, порошках, таблетках, пастах, гелях):

    Активированный уголь за счет своей пористой структуры обладает высокой сорбционной емкостью, что позволяет ему связывать газы, токсины, соли тяжелых металлов, салицилаты, барбитураты; в меньшей степени - кислоты и щелочи (метанол, этиленгликоль). Препараты на основе активированного угля применяются при метеоризме, инфекционных заболеваниях пищеварительного тракта, в качестве антидотов при острых отравлениях различными химическими веществами (фосфорорганическими и хлорорганическими соединениями) и лекарственными средствами (сердечными гликозидами, барбитуратами).

    Адсорбенты, созданные на основе лигнина и целлюлозы (Лигносорб, Полифепан, Фильрум-СТИ, Энтегнин), продуктов переработки углеводных компонентов древесины, могут сорбировать различные виды бактерий и выделяемые ими токсины, соли тяжелых металлов, алкоголь, аллергены, билирубин, мочевину, холестерин.

    Гидрогель метилкремниевой кислоты (Энтеросгель) способен связывать ротавирусы. Этот препарат не оказывает повреждающего действия на слизистую ЖКТ и быстро выводится из организма. Энтеросгель можно комбинировать с антибиотиками, ферментами и другими лекарственными средствами.

    Препарат Альгисорб (производное альгиновой кислоты, содержащейся в морских водорослях) сорбирует преимущественно радиоактивные изотопы (стронция, бария, радия, рутения, циркония, ниобия) и соли тяжелых металлов (меди, ртути, свинца, железа).

    Сорбционными свойствами обладают препараты алюминия и магния (Алмагель, Гастал, Фосфалюгель), сукральфата (Вентер), лекарственные средства на основе медицинской глины (Смекта и Неосмектин). Они адсорбируют и выводят из организма вирусы, бактерии, токсины, газы и желчные кислоты.

    Колестирамин и Колестипол образуют невсасывающиеся комплексы с желчными кислотами и способствуют их выведению из организма. В результате в печени усиливаются процессы синтеза желчных кислот из холестерина и его уровень в плазме крови снижается, что приводит к улучшению липидного обмена.

     

     Основные показания для применения адсорбентов:

    • Острые кишечные инфекции (сальмонеллез, дизентерия).
    • Дисбактериоз кишечника.
    • Аллергические заболевания (пищевая и лекарственная аллергия, атопический дерматит, бронхиальная астма).
    • Гинекологические заболевания (бактериальный кольпит, цервицит, бактериальный вагиноз, кандидоз).
    • Заболевания печени (хронические гепатиты, цирроз печени) и почек (почечная недостаточность).
    • Нарушения липидного обмена (атеросклероз, гиперлипидемии, ожирение).
    • Острые отравления химическими веществами (фосфорорганическими и хлорорганическими соединениями) и лекарственными средствами (сердечными гликозидами, барбитуратами).

    Кроме того, адсорбент Полисорб МП может применяться наружно, в составе комплексной терапии гнойных ран, трофических язв и ожогов.

    Альгисорб назначается при интоксикации радиоизотопами (стронция, бария, радия, рутения, циркония, ниобия) и солями тяжелых металлов (меди, ртути, свинца, железа).

    С профилактической целью (для предупреждения развития хронических интоксикаций) Полисорб МП, Фильрум-СТИ, Энтеросгель рекомендуются работникам вредных производств, а также жителям экологически неблагоприятных районов.

     

    Применение адсорбентов, особенно длительное, может привести к развитию запоров, нарушению всасывания витаминов, микроэлементов, белков и жиров.

    Адсорбенты на основе активированного угля окрашивают стул в черный цвет.

    При назначении Колестирамина и Колестипола могут наблюдаться диспептические явления (анорексия, изжога, тошнота, рвота, икота, метеоризм, боли в животе), панкреатит, стеаторея, дерматит, крапивница. При продолжительном лечении этими препаратами возможны гипохлоремический ацидоз, нарушение всасывания жирорастворимых витаминов и фолиевой кислоты, уменьшение протромбинового времени, снижение свертываемости крови, желудочно-кишечные кровотечения.

     

    Адсорбенты не назначаются при гиперчувствительности, динамической кишечной непроходимости.

    Активированный уголь противопоказан при эрозивно-язвенных поражениях ЖКТ, желудочно-кишечных кровотечениях.

    Колестирамин и Колестипол не применяются при обструкции желчевыводящих путей, беременности и кормлении грудью.

     

    Адсорбенты снижают всасывание и эффективность многих препаратов, применяемых внутрь. Поэтому их следует назначать за 1-2 часа до или через 1-2 часа после приема других лекарственных средств.

    Энтеросгель можно комбинировать с другими медикаментозными препаратами (например, антибиотиками, ферментами).


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Углеводороды в военном деле

    Материал об использовании углеводородов  для производства материалов, применяемых в военном деле. Может быть использован при проведении бинарных уроков химия - ОБЖ...

    Программа дополнительного образования "Автомобиль в военном деле"

    Программа направлена на изучение истории возникновения и развития Автомобильных войск в России...

    Календарно-тематическое планирование занятий по программе дополнительного образования «Автомобиль в военном деле»

    Календарно-тематическое планирование занятий по программе дополнительного образования «Автомобиль в военном деле»...

    Программа курса по выбору "Точные науки в военном деле"

    Данный курс по выбору  «Точные науки в военном деле» предназначен для учащихся 9 классов, ориентированных на информационно-технологический профиль. В основу курса положена идея исследования воору...

    Конспект занятия "Адсорбция в военном деле"

    Практикум по теме "Адсорбция в военном деле" является одним из  занятий во  внеурочной деятельности по предмету. Так же это занятие можно использовать в мероприятиях недели науки....

    "Вычислительная математика в военном деле"

    Календарно-тематическое планирование элективного курса "Вычислительная математика в военном деле"...

    Вычислительная математика в военном деле

    Вычислительная математика в военном деле...