«Хемосорбция»

химическая сорбция, поглощение жидкостью или твёрдым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений. В более узком смысле Х. рассматривают как химическое поглощение вещества поверхностью твёрдого тела, т. е. как химическую адсорбцию (См. Адсорбция). При Х. выделяется значительное количество тепла: обычно теплоты Х. лежат в пределах 84—126 кдж/моль (20—30 ккал/моль), а в некоторых случаях, например при Х. кислорода на металлах, могут превышать 420 кдж/моль (100 ккал/моль). Подобно химическим реакциям, Х. требует, как правило, значительной энергии активации. Поэтому при повышении температуры Х. ускоряется (т. н. активированная адсорбция). Х. избирательна, т. е. зависит от химического сродства адсорбируемого вещества к поверхности твёрдого тела. Для изучения Х. применяют физические методы: спектроскопию, электронный парамагнитный и ядерный магнитный резонанс, электронный и ионный проекторы, дифракцию медленных электронов и др. Х. играет большую роль в гетерогенном катализе, очистке газов, вакуумной технике и др.

Лит. см. при ст. Адсорбция.

М. У. Кислюк.

ХЕМОСОРБЦИЯ (от хемо... и сорбция) - поглощение вещества поверхностью какого-либо тела (хемосорбента) в результате образования химической связи между молекулами вещества и хемосорбента.

chemisorption

ХЕМОСОРБЦИЯ

(химическая сорбция), поглощение жидкостью или тв. телом в-в из окружающей среды с образованием хим. соединений. В более узком смысле — хим. поглощение в-ва поверхностью тв. тела с образованием на ней хим. соединений (хим. адсорбция). При X. выделяются значит. кол-ва теплоты (при X. кислорода поверхностью металлов — св. 420 кДж/моль), что в большинстве случаев ускоряет процессы X. (активированная X.). X. избирательна, т. к. зависит от хим. сродства адсорбированного в-ва к поверхности тв. тела. Играет большую роль в гетерогенном катализе, процессах очистки газов, вакуумной технике и т. д.

хемосо́рбция

(от хемо... и сорбция), поглощение вещества поверхностью какого-либо тела (хемосорбента) в результате образования химического связи между молекулами вещества и хемосорбента.

* * *

ХЕМОСО́РБЦИЯ, поглощение жидкостью или твердым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений. В более узком смысле хемосорбцию рассматривают как химическое поглощение вещества поверхностью твердого тела, то есть как химическую адсорбцию(см. АДСОРБЦИЯ). При хемосорбции между атомами (молекулами) адсорбента и адсорбата образуется химическая связь, т. е. хемосорбцию можно рассматривать как химическую реакцию, область протекания которой ограничена поверхностным слоем.

В некоторых случаях на одной поверхности могут протекать одновременно и физическая и химическая адсорбция. Как и в случае химических реакций, адсорбент хемосорбирует не любые молекулы, а только те, которые вступают в реакцию с атомами поверхности. Связь между атомами, как и в химическом соединении, определяется ковалентными силами с некоторой долей ионной составляющей. Определяющую роль при хемосорбции должен играть обмен электронами между адсорбентом и адсорбатом.

Подобно химическим реакциям, хемосорбция требует, как правило, значительной энергии активации. Поэтому при повышении температуры хемосорбция ускоряется (активированная адсорбция). В случае хемосорбции на металлах различают катионную и анионную хемосорбцию. Если наивысший по энергии заполненный электронный уровень адсорбента расположен выше уровня Ферми(см. ФЕРМИ УРОВЕНЬ) металла, электрон от адсорбируемого атома переходит к металлу, а адсорбируемые частицы становятся положительными ионами. И наоборот, если в находящемся на поверхности адсорбенте имеется незаполненный энергетический уровень, расположенный ниже уровня Ферми металла, то переход электрона возможен в обратном направлении и адсорбированная частица заряжается отрицательно. По обе стороны границы возникает двойной электрический слой, в результате в первом случае работа выхода(см. РАБОТА ВЫХОДА) электрона из металла понижается, а во втором повышается.

В случае хемосорбции на полупроводниках отличие от приведенной выше для металлов модели заключается в том, что полупроводники имеют другое расположение уровня Ферми и отличаются по типу проводимости. В процессе хемосорбции на поверхности полупроводника возникает недостаток или избыток электронов по сравнению с равновесным состоянием, и изменяется электропроводность поверхностного слоя. Если удельное сопротивление поверхностного слоя возрастает в результате анионной хемосорбции на полупроводнике n-типа, образуется запорный слой. В случае катионной хемосорбции на поверхности полупроводника р-типа образуется антизапорный слой. В образовании прочной связи при хемосорбции на полупроводнике участвуют и свободные носители (электроны или дырки) полупроводника.

— поглощение одного вещества др. в результате обратимой хим. реакции. При, изменении физ. условий, в частности при повышении температуры, поглощенное вещество выделяется. В отличие от X. при физ. адсорбции между поглотителем (адсорбентом) и поглощаемым веществом (адсорбатом) хим. реакция не происходит.

Термин

хемосорбция

концентрирование в-в на поверхности твёрдого тела с образованием поверхностного хим. соединения. Раньше X. наз. хим. реакции газов с жидкими или твёрдыми в-вами.

ХЕМОСОРБЦИЯ — разновидность процесса сорбции (см.), при котором частицы поглощаемого вещества и поглотители вступают в хим. взаимодействия, которые сопровождаются значительным выделением теплоты. Процесс используют в гетерогенном катализе, при очистке газов, в вакуумной технике и др.