Презентация - Адсорбция на твердых адсорбентах


Адсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентахАдсорбция на твердых адсорбентах
На весь экран

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Лекция 16 Адсорбция на твердых адсорбентах

Слайд 2

План 16.1 Классификация твердых адсорбентов 16.2 Адсорбция на твердых адсорбентах 16.3 Адсорбционная терапия 16.4 Хроматография

Слайд 3

16.1 Твердые адсорбенты – это природные или синтетические вещества с развитой внутренней или наружной поверхностью, на которой происходит адсорбция из жидкой или газообразной фазы.

Слайд 4

Развитая внутренняя поверхность имеется у пористых веществ, наружная – у веществ в порошкообразном состоянии.

Слайд 5

Важнейшей характеристикой твердых адсорбентов является их активная (удельная) поверхность (S a ), выражаемая в м 2 /кг или м 2 /г. S a (активированный уголь) 1 10 3 м 2 /г S a (силикагель) 465 м 2 /г

Слайд 6

Классификация твердых адсорбентов 1. Углеродные сорбенты (активирован-ный уголь);

Слайд 7

2. Алюмосиликаты – алюминиевые соли поликремневых кислот; Например, каолин (белая глина) AI 2 О 3 Si O 2 2 H 2 O ;

Слайд 8

3. Цеолиты – алюмосилика-ты с высоким содержанием натрия и кальция;

Слайд 9

4. Силикагели – обезвоженный гель поликремневой кислоты (Si O 2 ) n ;

Слайд 10

5 . Оксиды и гидроксиды некоторых металлов: Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3

Слайд 11

целлюлоза, пектин и лигнин, являющиеся важным компонентом питания человека. 6 . Пищевые волокна -

Слайд 12

Основные функции пищевого волокна Активируют перистальтику кишечника; 2) Адсорбируют и выводят из организма токсичные вещества;

Слайд 13

3) Способствуют росту бактерий, синтезирующих витамины группы В, которые, в свою очередь, предупреждают размножение болезнетворных микроорганизмов, а также образование токсинов и канцерогенов;

Слайд 14

4) Связывают тяжелые металлы и радионуклиды в прочные хелатные комплексы, которые легко выводятся из организма.

Слайд 15

Пищевое волокно в продуктах питания Продукт г волокна /100 г продукта Миндаль Яблоки Кукуруза Фасоль Тыква Капуста Рис неочищенный 5,1 3,9 3,9 2,2 2,2 1,4 1,3

Слайд 16

По мнению диетологов норма потребления пищевого волокна составляет 10-40 г/день . По сравнению с 1900 годом их потребление уменьшилось на 80%.

Слайд 17

16.2 Виды адсорбции на твердых адсорбентах Молекулярная адсорбция 2. Избирательная адсорбция электролитов из их растворов 3. Ионообменная адсорбция

Слайд 18

Молекулярной называют адсорбцию неэлектролитов и слабых электролитов из жидкой или газообразной фазы твердыми адсорбентами.

Слайд 19

Некоторые теории молекулярной адсорбции Название теории Физическая модель Изотерма адсорбции Уравнение изотермы Теория мономолекулярной адсорб - ции Ленгмю - ра ( 1915 ) Неровности являются активными центрами поверхности. Один центр адсорбирует одну молекулу адсорбата. Г Г max С (p) Г K c 1 K c Г Г max 1 K p K p Г max

Слайд 20

Некоторые теории молекулярной адсорбции Название теории Физическая модель Изотерма адсорбции Уравнение изотермы Теория полимолекулярной адсорб - ции Поляни ( 1915 ) Поверхность однородна; ее силовое поле притягивает несколько слоев адсорбата С (p) Г

Слайд 21

Некоторые теории молекулярной адсорбции Название теории Физическая модель Изотерма адсорбции Уравнение изотермы Теория адсорб- ции БЭТ ( 1935-1940 ) С (p) Г

Слайд 22

Для вычисления молекулярной адсорбции используют эмпирическое уравнение Фрейндлиха: æ k с 1/n æ kp 1/ n

Слайд 23

æ – масса адсорбата на 1 грамме адсорбента, р – равновесное давление в газовой фазе, с – равновесная концентрация в жидкой фазе, k – константа Фрейндлиха, n – параметр уравнения.

Слайд 24

Определение параметров уравнения Фрейндлиха Lg æ Lg c Lg k β tg β 1/n

Слайд 25

Адсорбция электролитов из растворов Избирательная Ионоселективная

Слайд 26

Избирательная адсорбция электролитов из растворов описывается правилами Панета-Фаянса.

Слайд 27

Правило 1 : на твердой поверхности адсорбируются преимущественно те ионы, которые входят в ее состав. Такую адсорбцию можно рассматривать как достраивание кристаллической решетки адсорбента.

Слайд 28

а) Ag NО 3 Na Cl Ag Cl (т) Na NO 3 изб. Ag Ag Ag Ag Потенциал-определяю-щий ион (ПОИ) Поверхность адсорбента заряжается положительно

Слайд 29

а) Ag NО 3 Na Cl Ag Cl (т) Na NO 3 изб. Cl - Cl - Cl - Cl - Потенциал-определяю-щий ион (ПОИ) Поверхность адсорбента заряжается отрицательно

Слайд 30

Правило 2: на заряженной поверхности адсорбируются ионы противоположного знака.

Слайд 31

Ag Ag Ag На твердой поверхности формируется двойной электрический слой NO 3 - NO 3 - NO 3 - NO 3 - Противо-ион (ПРИ) А)

Слайд 32

Cl - Cl - Cl - На твердой поверхности формируется двойной электрический слой Na Na N а Na Противо-ион (ПРИ) б)

Слайд 33

Способность ионов адсорбироваться на твердых поверхностях зависит: от заряд иона ; чем больше заряд, тем выше адсорбционная способность; от ионного радиуса ; чем меньше радиус, тем ниже адсорбционная способность.

Слайд 34

Ионы одного знака и заряда образуют лиотропные ряды : Li Na K Rb Cs Увеличение адсорбционной способности Cl Br NO 3 I CNS OH Увеличение адсорбционной способности

Слайд 35

Ионообменная адсорбция - это процесс, в котором твердый адсорбент и раствор обмениваются одноименно заряженными ионами в эквивалентных количествах.

Слайд 36

Сорбенты, способные и обмену ионов, называются ионообменниками или ионитами. Иониты Катиониты Аниониты

Слайд 37

Катиониты содержат подвижные катионы водорода H или катионы металлов. К ним относятся алюмосиликаты, цеолиты, силикагели, целлюлоза и другие сорбенты: R – H Na R – Na H R – органическая полимерная основа

Слайд 38

Аниониты содержат подвижные гидроксид-ионы OH - . К ним относятся основания Fe(OH) 3, Al(OH) 3 и другие сорбенты: R – OH - Cl - R – Cl - OH -

Слайд 39

Иониты используются: для обессоливания морской воды, для очистки сточных вод, для очистки фармакологических препаратов

Слайд 40

В медицине они применяются: для консервации крови, для беззондового определения кислотности желудочного сока, для детоксикации при отравлениях электролитами

Слайд 41

аниониты используются как антацидные препараты, катиониты применяются для лечения отеков, связанных с декомпенсацией сердечной деятельности .

Слайд 42

К ионному обмену способны ткани растений и животных. Карбоксильные и фосфатные группы обуславливают анионообменные свойства, аминогруппы – катионообменные свойства.

Слайд 43

16.3 Адсорбционная терапия применяется для удаления токсинов и других вредных веществ из организма человека .

Слайд 44

В современной медицине твердые сорбенты применяются для проведения: гемо-, лимфо- и плазмо-сорбции, энтеросорбции

Слайд 45

Гемо-, лимфо- и плазмосорбция – это методы очистки крови и других биологических жидкостей путем их пропускания через колонки с активированным углем и другими сорбентами (применяется с 60-х годов 20 в.)

Слайд 46

Слайд 47

Энтеросорбция – это метод лечения, основанный на связывании и выведении из ЖКТ токсичных веществ и аллергенов.

Слайд 48

Энтеросорбенты – лекарственные препараты различной природы осуществляющие связывание токсинов в ЖКТ путем адсорбции, ионного обмена и комплексообразования.

Слайд 49

«Будущее не за вводящей, а за выводящей медициной» проф. Ю. М. Лопухин

Слайд 50

15.4 Хроматографический метод анализа (от греческого "хроматос" - цвет ) разработан русским ботаником М. С. Цветом в 1903 г.

Слайд 51

Цвет установил, что зеленый пигмент растений хлорофилл состоит из нескольких веществ. При пропускании экстракта зеленого листа через колонку, заполненную порошком мела, и промывании ее эфиром он получил несколько окрашенных зон, что говорило о наличии в экстракте нескольких веществ.

Слайд 52

Развитие хроматографических методов началось в 30-ые годы, когда возникла потребность в новом методе разделения и очистки веществ, разлагающихся при нагревании.

Слайд 53

Хроматография – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на их распределении между двумя не смешивающимися фазами, одна из которых является неподвижной, а другая - подвижной.

Слайд 54

Неподвижная фаза представляет собой поверхностно-активное твердое тело или жидкость, закрепленную на поверхности инертного твердого носителя.

Слайд 55

Подвижная фаза - газ или жидкость, которые проходят через слой неподвижной фазы.

Слайд 56

Вещество подвижной фазы непрерывно вступает в контакт с новыми участками сорбента и частично адсорбируется, а адсорбированное вещество контактирует со свежими порциями подвижной фазы и частично десорбируется.

Слайд 57

Хроматография - процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.

Слайд 58

Классификация методов хроматографии По агрегатному состоянию фаз. По доминирующему механизму взаимодействия фаз.

Слайд 59

Классификация по агрегатному состоянию фаз Непод-вижная фаза Подвижная фаза газообразная жидкая Твердая Жидкая Газо-адсорбционная хроматография (ГАХ) Распределитель-ная газо-жидкост-ная хроматография (ГЖХ) Жидкостно-адсорбционная хроматография (ЖАХ) Распределитель-ная жидкостно-жидкостная хроматография (ЖЖХ)

Слайд 60

Классификация по доминирующему механизму а) Адсорбционная хроматография - процесс разделения основан на различной способности веществ анализируемой смеси адсорбироваться на твердом адсорбенте. Подвижной фазой служит жидкость или газ.

Слайд 61

б) Распределительная хроматография – процесс разделения компонентов смеси основан на различной растворимости веществ в двух несмешивающихся жидкостях.

Слайд 62

в) Ионообменная хроматография основана на обратимом обмене ионов между раствором и ионообменником.

Слайд 63

Гель - хроматография – неподвижной фазой является малоактивный материал (гель), способный удерживать молекулы вещества определенных размеров и форм, и разделять их по способности проникать в поры геля.

Слайд 64

Аффинная (биоспецифическая) хроматография основана на свойстве ВМС и других биологически активных соединений "узнавать" в любой смеси "свои" строго определенные вещества и взаимодействовать с ними. Так фермент "узнает" свой субстрат, антиген "узнает" антитело, гормон - "свой" рецептор.

Слайд 65

Хроматографию широко применяют в медико-биологических исследованиях: Анализ крови на присутствие алкоголя, наркотиков, допинг-контроль.

Слайд 66

Исследование состава липидов крови, что привело к пониманию проблемы атеросклероза Изучение возбудителей инфекционных заболеваний или гнойно-воспалительных процессов.

Слайд 67

В настоящее время в ведущих лабораториях изучают метаболические профили биосред: крови, мочи, слюны, выдыхаемого воздуха. В одном анализе определяют несколько сотен компонентов. Профили несут в себе информацию о том, какие лекарства получал человек, какие заболевания перенес и т.д.

Слайд 68

Благодарим за внимание!!!