Процесс выделения тепла
Происходит это в действие того, что, адсорбируясь на угольной поверхности, молекулы ПАВ ориентируются углеводородными радикалами в сторону органической поверхности угольных частиц, а полярными группами — в сторону растворителя — воды. Таким образом, смачиваемость поверхности из гидрофобной переходит в гидрофильную. В нашем случае наблюдается положительная адсорбция (на поверхности угля молекулы воды вытесняются молекулами ПАВ), поэтому теплота смачивания растворов ДБ увеличивается на величину теплоты адсорбции растворенного вещества.
Для ПАВ при условии, что справедливо соотношение Наибольшая теплота смачивания угля наблюдается у 0,1 %-ного раствора ДБ и дистиллированной воды.
Растворы 2,5 % ЫаС1 и 1 % жидкого стекла дают меньшее значение теплоты смачивания.
Это объясняется, по-видимому, тем, что смачиваемое вещество содержит растворенные примеси и их присутствие уменьшает теплоту смачивания.
Кроме того, на теплоту смачивания оказывает влияние слой адсорбированного на поверхности угля воздуха. По данным А. В. Думанского, это влияние различно.
В одних случаях оно незначительно, например для силикагеля, в других,- например для угля, снижает теплоту смачивания в 1,5 раза.
Адсорбция на границе твердое тело — раствор сходна с таковой на границе твердое тело — газ, но наличие растворителя несколько видоизменяет этот процесс. Он усложняется вследствие взаимодействия молекул растворенного вещества с молекулами растворителя.
Адсорбция газа или растворенного вещества на поверхности твердого тела — самопроизвольный процесс, в результате которого на поверхности адсорбента адсорбируются вещества, понижающие его поверхностное натяжение относительно окружающей среды. Согласно уравнению Клаузиуса — Клапейрона, количество адсорбированного вещества возрастает с убыванием температуры.
При очень низких концентрациях распределение растворенного вещества между адсорбентом и граничащей с ним фазой следует закону Генри.
В более общем случае адсорбция растет нелинейно с изменением равновесной концентрации в объеме. Равновесие достигается достаточно быстро.
