Анионный краситель для определения величины адсорбции

[Юлия123]

Здравствуйте! У меня вопрос, может быть, элементарный.
Если поверхность адсорбента состоит из Si-O-H и [AlSiO4]−, то есть, из полярных молекул гидратированного кремнезема и ионов алюмосиликатов, то какие из этих заряженных частиц будут преимущественно связывать большие плоские положительно заряженные ионы, например, метиленового синего? кремнезем или алюмосиликаты? и алюмосиликаты, и кремнезем создают отрицательно заряженную поверхность, к которой ориентируются положительные ионы. но при существующей конкуренции, как определить, кто из них участвует в адcорбции?

[avor]

Химия наука экспериментальная, а поверхностная сорбция одна из самых загадочных областей физ.химии. Тут еще все будет зависить от средв в которой это все происходит.

[Юлия123]

Среда водная, нейтральная.

[himdim2012]

чисто из соображений пространственных, предпочтительней выглядит [AlSiO4]− . Но как будет на самом деле неизвестно, нужно экспериментировать и узнавать с помощью очень чувствительного оборудования (а-ля тунельный микроскоп)

[chaus]

Не проще ли получить обе фазы в чистом виде и измерить адсорбцию?
Как вариант, если фазы на поверхности адсорбента видны и идентифицируемы в оптический микроскоп, просканировать поверхность адсорбента со слоем адсорбата на микроскопе-микроспектрометре КР.

[Юлия123]

А можно как-нибудь теоретически рассчитать? Есть же константы равновесия, растворимость, электрокинетические потенциалы, дипольные моменты, и т.д.

[Гесс]

А можно как-нибудь теоретически рассчитать? Есть же константы равновесия, растворимость, электрокинетические потенциалы, дипольные моменты, и т.д.

Рассчитать можно все. Ответ будет правильный с вероятностью не менее 50%

[Юлия123]

Ну и какие варианты расчета? Пусть даже с такой низкой вероятностью.

[Гесс]

Посчитать поверхности "Si-O-H и [AlSiO4]−" сначала пустые, а потом с положенными сверху молекулами красителя, а также сам краситель отдельно. Оценить у кого сильнее проседает энергии / бльше энергия связывания. Пока вопрос о "до тысячи атомов" (а поверхность это реально много атомов) то в полуэмпирике, больше и дешевле - в MD или DFTB.
Ответ в полуэмпирике будет некорректный так как не учитывается растворитель, а если учитывать растворитель - вылетите сразу далеко за разумные размеры системы.
Какие силовые поля (MD) пригодны для расчетов с кристаллами оксида кремния и аллюмосиликатов - понятия не имею, но вообще народ чтото с кристаллами считает. Софт - Громакс.
Сет matsci для DFTB содержит параметры для контактов Al-O-H | Al-Si-O-H | Cu-Si-Al-Na-O-H | Ti-P-O-N-C-H | O-N-C-B-H | Al-O-C-H | Si-P-N-O-C-H, но вандерваальсовское взаимодействие по моей единичной пробе DFTB описывает плохо. Софт - MaterialStudio, ADF, DFTB+. Первые два платные, но первый существует в инете в ломаном виде. Публикация результатов полученных на пиратском софте некатит.

[himdim2012]

ИМХО, для таких сложных систем как ваша не существуют достоверных методов расчётов, иначе бы уже все считали. И зачем вам нужны теоретические результаты с ошибкой от 50 %? Попробуйте провести тщательный литературный поиск, наверняка ваш адсорбент не уникален и были подобные исследования. Это будет быстрее, информативней и надёжней, чем ваши попытки разобраться в квантово-химических расчётах таких систем.

[maks]

вроде ион положительный должен направиться к иону отрицательному ,из банальных мотивов

[Гесс]

Это будет быстрее, информативней и надёжней, чем ваши попытки разобраться в квантово-химических расчётах таких систем.

+1

[Юлия123]

Спасибо за инфу, я подумаю)

[hongma]

Попробуйте сделать хроматографию. В колонке или ТСХ. На качественном уровне сразу увидите, кто лучше садится (ионы будут двигаться тем медленнее, чем крепче держатся). На колонке даже можно потом получить изотермы адсорбции - такие методики есть и их можно найти.

[Юлия123]

Спасибо, поищу, попробую.

[himdim2012]

методики есть по изучению адсорбции с помощью тсх для органических соединений. А вот чтобы с помощью ТСХ изучали свойства природных минералов для меня нонсенс (приведёте пар ссылок), тем более для решения описываемой задачи.

[Юлия123]

Зная уже, благодаря вам, что искать, нашла результаты квантово-химических расчетов. Если кому-то интересно, нашла вот здесь:
http://elibrary.ru/item.asp?id=17322996
Всем огромное спасибо за помощь!)

[Юлия123]

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, анионный краситель (или пару анионных красителей), которыми можно исследовать адсорбционную способность сорбента во всем диапазоне рН. Пробовали эозин, но он себя хорошо показал только в диапазоне рН 4-14. А при рН ниже 4 выпал из раствора. Что можно придумать? Чем заменить эозин? Каким анионным красителем/парой красителей? Заранее огромное спасибо!

[Jokermaniak]

Фталоцианинсульфокислоты...

[amik]

Метиловый оранжевый, не? Ходовой реактив.