Адсорбция органических соединений из водных систем на гидрофобных адсорбентах

Адсорбция органических соединений из водных систем на адсорбентах, модифицированных кремнеорганическими гидрофобизаторами, характеризуется целым рядом особенностей, одной из которых является их высокая степень гидрофобности. Так, для гидрофобного вспученного перлита величина критического давления, способного преодолеть противокапиллярное, превышает 1,0 м водяного столба. Таким образом, по отношению к водным растворам модифицированные перлиты могут рассматриваться как гидрофобные адсорбенты, и на них, по-видимому, могут распространяться все закономерности адсорбционного взаимодействия в системе вода — органическое вещество — гидрофобный адсорбент.

В случае адсорбции из растворов вещество и растворитель, адсорбируясь взаимно, вытесняют друг друга из адсорбционного объема. Чем хуже адсорбируется растворитель, тем лучше протекает адсорбция из него растворенного вещества, что и достигается применением гидрофобных адсорбентов для водных растворов.

Органические вещества, обусловливающие привкусы и запахи природных вод, хорошо адсорбируются на неполярных адсорбентах. Их физическая адсорбция объясняется наличием на поверхности адсорбента силового поля, в возникновении которого главную роль играет дисперсионный эффект вандерваальсовских сил. Флуктуация электронных плотностей и образование флуктуированных диполей являются причиной взаимодействия поверхности адсорбента с адсорбируемыми молекулами. Физическая мономолекулярная адсорбция примесей и загрязнений из природных вод хорошо описывается уравнением Фрейндлиха. Крутизна изотерм, характеризующая соотношение между количеством вещества, адсорбированного единицей массы сорбента, и равновесной концентрацией вещества в растворителе, определяется величиной констант в уравнении где удельная адсорбция — равновесная концентрация; а — константа адсорбции, характеризующая концентрацию адсорбированного вещества при = 1; 1/п — показатель адсорбции, колеблющийся для растворимых веществ в пределах 0, — 0,5. Чем больше их значение, тем круче изотерма, лучше адсорбируемость вещества и меньше расход адсорбента.