أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-11-06
997
التاريخ: 2023-10-19
792
التاريخ: 2023-10-22
811
التاريخ: 2024-01-11
928
|
هناك عدة عوامل تؤثر في عملية الامتزاز في المحلول وهي :
(1) تأثير الدالة الحامضية Effect of pH
للدالة الحامضية للمحلول (pH) وتغير قيمتها تأثير كبير في عملية الامتزاز في الطور المنتشرة فيه، وذلك لتأثيرها في كل من السطح الماز، والمادة الممتزة، والمذيب (1) ، إذ يظهر هذا التأثير من خلال التنافس بين أيونات (H+) أو (-OH) والمادة الممتزة، أو المذيب على التداخل مع السطح الماز وإن نتيجة هذا التنافس تؤدي إلى الزيادة أو التقليل من سعة الامتزاز(2) .ففي حالة السطوح الحاوية على مواقع مستقطبة أو مشحونة فأن كمية الامتزاز للمذاب تزداد إذا اكتسب السطح شحنة مخالفة لشحنة الدقائق الممتزة من خلال تأثير الحامضية ،وبالعكس تقل كمية الامتزاز إذا أكتسب السطح والدقائق الممتزة شحنة مشابهة (3) .
(2) طبيعة السطح الماز Nature of Adsorbent
تعتمد سعة الامتزاز على خصائص السطح الماز ، من حيث طبيعته، وتركيبه الكيميائي، ومساحته السطحية، وكذلك فأن توزيع الشحنة على السطح ألماز له دور مهم في عملية الامتزاز (4) .ويتأثر الامتزاز بشكل كبير على المساحة السطحية للسطح الماز،إذ إن المساحة السطحية لوزن معين من السطح الماز تتناسب عكسياً مع حجم الحبيبات، ويستنتج من هذا انه كلما قلﱠ حجم الحبيبات كلما زادت المساحة السطحية ,وبالتالي يزداد عدد المواقع الفعّالة على السطح الماز، مما يؤدي إلى زيادة سعة الامتزاز (5) .
(3) طبيعة المادة الممتز Nature of Adsorbate
تتأثر عملية الامتزاز بطبيعة المادة الممتزة من حيث خصائصها الفيزيائية إذ يزداد الامتزاز بزيادة الوزن الجزيئي للمادة الممتزة(6). كما تتأثر بخصائصها الكيميائية من حيث وجود المجاميع الفعالة في تركيب المادة الممتزة من عدم وجودها, وكذلك تزداد سعة الامتزاز بزيادة تركيز المادة الممتزة(7).إن سعة الامتزاز لوزن معين من السطح الماز تزداد بزيادة تركيز المادة الممتزة وذلك عند ثبوت درجة الحرارة، ولكن في بعض الحالات قد يكون الامتزاز محدداً بطبقة واحدة من المادة الممتزة المذابة ، لذلك فأن الزيادة في تركيز المذاب قد لا يؤدي إلى زيادة الامتزاز بسبب التغطية الحاصلة للشبكة البلورية للسطح الماز(8).
(4) تأثير درجة الحرارة Effect of Temperature
إن تأثير درجة الحرارة في عملية الامتزاز يعتمد على نوع الامتزاز وطبيعة كل من المادة المازة والمادة الممتزة(5). وبصورة عامة يزداد الامتزاز بانخفاض درجة الحرارة ، وهذا يعني إن الامتزاز عملية باعثة للحرارة (Exothermic process)، وحسب قاعدة لــي شاتليه(Le-Chatelaine's) فأن نقصان درجة حرارة النظام يؤدي إلى زيادة سعة الامتزاز(9) (على افتراض عدم حصول انتشار داخل مسامات السطح ألماز، وكذلك عدم حصول عملية ادمصاص) (10)، ويعزى هذا إلى إن زيادة درجة الحرارة تؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية للجزيئات الممتزة على السطح الماز مما يؤدي إلى انفصالها من على السطح وعودتها إلى داخل المحلول(11)، وبذلك تزداد عملية الابتزاز (Desorption) ، في حين تكون عملية الامتزاز المصحوبة بعملية الادمصاص أو الانتشار داخل المسامات ماصة للحرارة (Endothermic process)، وبالتالي زيادة الطاقة الحركية للجزيئات الممتزة تزيد من قابليتها على دخول مسامات الطور الصلب، وتزيد من سرعة انتشارها فيه (12) .
أما في حالة الامتزاز الكيميائي فأن كمية المادة الممتزة ربما تقل أو تزداد عند زيادة درجة الحرارة اعتماداً على نوع الارتباط والتداخل بين السطح الماز وجزيئات المادة الممتزة (13) .
(5) تأثير المذيب وقاعدة تروبي Solvent Effect and Traubel's Rule
يظهر تأثير المذيب في عملية الامتزاز من خلال قابليته على التداخل مع المذاب (الممتز) في المحلول وكلما كان الممتز قليل الذوبان في المذيب ازدادت قوة امتزازه على السطح الماز(14) كما يتداخل المذيب مع السطح الماز ويعتمد هذا التداخل على التركيب الكيميائي لكل منهما ويتداخل المذيب مع المذاب في الطبقة الممتزة على السطح الماز(15) .
هناك قاعدة مهمة تسمى قاعدة تروبي (Traubel's rule) تنص على إن "امتزاز المواد العضوية من المحاليل المائية يزداد زيادة منتظمة بزيادة طول السلسلة الهيدروكاربونية", وان هذه القاعدة توضح أن المادة المازة القطبية تُمتز بتفضيل المكون الأكثر قطبية في محلول غير قطبي, أما المادة المازة غير القطبية فتُمتز بتفضيل المكون اللاقطبي لمحلول قطبي(16) . مثال على ذلك امتزاز الحوامض الكاربوكسيلية من محلولها المائي على سطح الكاربون المنشط إذ إنه من المعروف أن سطح الكاربون المنشط يكون قليل القطبية لذلك فأن الحوامض الكاربوكسيلية العالية الوزن الجزيئي ( أقل قطبية ) تمتز بقوة على سطح الكاربون المنشط . ويوضح الشكل أدناه تطبيقاً عملياً لقاعدة تروبي ,إذ يلحظ في الشكل نفسه زيادة كمية المادة الممتزة على سطح الكاربون في محلول مائي على وفق الترتيب الآتي :-
Butyric acid> propionic acid> Acetic acid> formic acid .
إذ انه تزداد كمية الامتزاز للمواد العضوية من محاليلها المائية زيادة منتظمة بزيادة طول السلسلة الهيدروكاربونية .
أما عند امتزاز الحوامض الكاربوكسيلية نفسها على سطح هلام السليكا كمادة مازة قطبية باستخدام التلوين ( مذيب غير قطبي ) فأن العملية تنعكس إذ تزداد قطبية السطح الماز وتقل قطبية المذيب وتتجه محصلة الامتزاز نحو النقصان بزيادة طول السلسلة الهيدروكاربونية(17) وكما هو موضح في الشكل وحسب الترتيب التالي :-
Acetic Acid> Propionic acid> Butyric acid>coprylic acid
(6) تأثير القوة الأيونية Effect of Ionic Strength
بصورة عامة تؤثر القوة الأيونية للأملاح الالكـتروليتية في عملية الامتزاز، إذ تؤثر على ذوبانية المادة الممتزة، وفي الصفات الفيزيائية للسطح الماز(17) ،فإذا كانت ذوبانية الأملاح المستخدمة تفوق ذوبانية المادة المذابة (الممتزة) في المذيب، فأن ذلك سيؤدي إلى زيادة في سعة الامتزاز ، هذا من جهة ومن جهة أخرى، إذا كانت المادة الممتزة بصورة أيونية فان زيادة القوة الأيونية تؤدي إلى زيادة ذوبانية المادة الممتزة ، لذلك يتوقع أن تقل سرعة الامتزاز، إذ يمكن أن تمتز أيونات الملح المستخدم على السطح الماز(18) .وفي بعض الحالات قد تحصل منافسة بين المادة الممتزة والأملاح الأيونية على الامتزاز على السطوح المازة، فإذا كانت سرعة امتزاز هذه الأملاح أسرع من المادة الممتزة، فأن هذا يؤدي إلى التقليل من سعة الامتزاز.
-------------------------------------------------------------------------------
|
|
علامات بسيطة في جسدك قد تنذر بمرض "قاتل"
|
|
|
|
|
أول صور ثلاثية الأبعاد للغدة الزعترية البشرية
|
|
|
|
|
مكتبة أمّ البنين النسويّة تصدر العدد 212 من مجلّة رياض الزهراء (عليها السلام)
|
|
|