Адсорбция паров и газов на модифицированных алюмосиликатных адсорбентах
Методами ПК-спектроскопии показано, что при адсорбции паров ацетонитрила, хлороформа и аммиака на поверхности модифицированного силикагеля изменяется полоса только свободных гидроксильных групп (уменьшается ее интенсивность). Таким образом, свободные гидроксильные группы принимают участие в адсорбции полярных веществ. Для этих адсорбатов вклад дисперсионной компоненты в адсорбцию не имеет существенного значения. При одной и той же степени замещения гидроксильных групп силикагеля атомами фтора или алкильными радикалами падение величин адсорбции полярных веществ неодинаково. На фторированном силика-геле адсорбция метанола примерно в 30 раз меньше, чем на обычном гидроксилированном образце, а на метилированном лишь в 1,4 раза. Такое различие в адсорбции объясняется образованием в первом случае водородной связи ОН……….F, в случае же метилированных образцов образование связи между ОН и группами СН3 исключено.
Анализ причин, вызывающих уменьшение адсорбционной активности модифицированных алюмосиликатов по парам веществ, адсорбирующих за счет дисперсных сил, имеется в литературе. В частности, выполнен расчет констант дисперсионного взаимодействия фторированной и метилированной поверхностей силикагеля с молекулами азота, циклогексана, бензола и поверхности кремнезема, модифицированной кремнеорганическими соединениями с ароматическими молекулами.
Причина резкого уменьшения адсорбции углеводородов и других неполярных молекул на модифицированных поверхностях — сильное ослабление потенциала дисперсионных сил притяжения. Это ослабление вызвано отделением молекул адсорбата от кремнеземного остова в метилированных силикагелей и меньшим значением констант дисперсионного взаимодействия в фторированных кремнеземах. Эти выводы экспериментально подтверждены рядом исследований адсорбционного взаимодействия силикатных адсорбентов, модифицированных кремнеорганическими соединениями, с адсорбатами различных классов.
По мере увеличения размеров модифицирующих углеводородов, т. е. с ростом расстояния молекул адсорбата от кремнеземного остова, уменьшается адсорбционная способность модифицированных кремнеземистых адсорбентов.