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什么叫做吸附作用?物理吸附和化学的根本区别

2019-10-25 23:28 来源:未知

  液体或气体薄层附着在固体物质上,而固体不与被粘连的物质发生化学反应的现象。

  根据吸附剂表面与被吸附物之间作用力的不同,吸附可分为物理吸附与化学吸附。

  物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力,即所谓的范德华力(Vanderwaals)。因此,物理吸附又称范德华吸附,它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时,气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。从分子运动观点来看,这些吸附在固体表面的分子由于分子运动,也会从固体表面脱离而进入气体(或液体)中去,其本身不发生任何化学变化。随着温度的升高,气体(或液体)分子的动能增加,分子就不易滞留在因体表面上,而越来越多地逸入气体(或液体中去,即所谓“脱附”。这种吸附—脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。工业上就利用这种现象,借改变操作条件,使吸附的物质脱附,达到使吸附剂再生,回收被吸附物质而达到分离的目的。物理吸附的特征是吸附物质不发生任何化学反应,吸附过程进行得极快,参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。

   化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能,故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大,但它大大超过物理吸附的范德华力。化学吸附放出的吸附热比物理吸附所放出的吸附热要大得多,达到化学反应热这样的数量级。而物理吸附放出的吸附热通常与气体的液化热相近。化学吸附往往是不可逆的,而且脱附后,脱附的物质常发生了化学变化不再是原有的性状,故其过程是不可逆的。化学吸附的速率大多进行得较慢,吸附平衡也需要相当长时间才能达到,升高温度可以大大地增加吸附速率。对于这类吸附的脱附也不易进行,常需要很高的温度才能把被吸附的分子逐出去。人们还发现,同一种物质,在低温时,它在吸附剂上进行的是物理吸附,随着温度升高到一定程度,就开始发生化学变化转为化学吸附,有时两种吸附会同时发生。化学吸附在催化作用过程中占有很重要的地位。

  展开全部吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂,被吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附剂所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同.内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系,因而它们之间的一切作用力都互相平衡,而表面上的质点,表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场,借这种力场,物质的表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。

  物理吸附是以分子间作用力相吸引的,吸附热少。如活性 炭对许多气体的吸附属于这一类,被 吸附的气体很容易解脱出来,而不发生性质上的变化。所以物理吸附是可逆过程。

  化学吸附则以类似于化学键的力相互吸引,其吸附热较大。例如,许多催化剂对气体的吸附如镍对H2吸附属于这一类。被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能解脱,而且在性状上有变化。所以化学吸附大都是不可逆过程。同一物质,可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附,或者两者同时时行。

  展开全部吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂,被吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附剂所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同.内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系,因而它们之间的一切作用力都互相平衡,而表面上的质点,表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场,借这种力场,物质的表面层就能够把同它物理吸附

  物理吸附是以分子间作用力相吸引的,吸附热少。如活性 炭对许多气体的吸附属于这一类,被 吸附的气体很容易解脱出来,而不发生性质上的变化。所以物理吸附是可逆过程。接触的液体或气体的质点吸住。

  化学吸附则以类似于化学键的力相互吸引,其吸附热较大。例如,许多催化剂对气体的吸附如镍对H2吸附属于这一类。被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能解脱,而且在性状上有变化。所以化学吸附大都是不可逆过程。同一物质,可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附,或者两者同时时行。

  常见的吸附剂有活性炭,硅胶,活性氧化铝,硅藻土等。电解质溶液中生成的许多沉淀,如氢氧化铝,氢氧化铁,氯化银等也具有吸附能力,它们能吸附电解质溶液中的许多离子。

  刚刚考完材料科学,顺便补充一下:在一个表面上,凹处主要是色散力,凸处主要是静电力。于是表面吸附时凹处主要是物理吸附,凸处主要是化学吸附。

  展开全部物理吸附有以下特点:①气体的物理吸附类似于气体的液化和蒸气的凝结,故物理吸附热较小,与相应气体的液化热相近;②气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大;③物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脱附速率都较快;任何气体在任何固体上只要温度适宜都可以发生物理吸附,没有选择性;④物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附;⑤被吸附分子的结构变化不大,不形成新的化学键,故红外、紫外光谱图上无新的吸收峰出现,但可有位移;⑥物理吸附是可逆的;⑦固体自溶液中的吸附多数是物理吸附。

  与物理吸附相比,化学吸附主要有以下特点:①吸附所涉及的力与化学键力相当,比范德华力强得多。②吸附热近似等于反应热。③吸附是单分子层的。因此可用朗缪尔等温式描述,有时也可用弗罗因德利希公式描述。捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附:V/Vm=1/a·㏑CoP。式中V是平衡压力为p时的吸附体积;Vm是单层饱和吸附体积;a和c0是常数。④有选择性。⑤对温度和压力具有不可逆性。另外,化学吸附还常常需要活化能。确定一种吸附是否是化学吸附,主要根据吸附热和不可逆性。

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