物理吸附與化學吸附教案
物理吸附與化學吸附教案
物理吸附化學吸附篇一：物理和化學吸附
表5.3 吸附熱力學引數
Table 5.3 Thermodynamic parameters
△H/(kJ.mol-1)
298K
63.37
-26.22 △G/(kJ.mol-1) 308K -28.76 318K -32.24 0.3006 △S/(kJ.mol-1.K-1)
由表3可見，在不同溫度下，ΔG均為負值，這表明吸附過程是自發進行的，而且隨著溫度的升高有增加趨勢，這與 ΔH 為正值表明吸附過程本身是吸熱的，說明高溫有利於吸附的進行相一致。而正的 ΔS 則反映出在吸附過程中固液介面的無序性增加，這種吸熱性和無序性可能是由於該吸附過程不但包括化學反應，也包括物理和化學吸附。
物理吸附化學吸附篇二：物理吸附和化學吸附在催化中的應用1
物理吸附和化學吸附在催化中的應用
吸附在催化科學中應用非常廣泛，尤其是多相催化，凡是多相催化反應，都包含有吸附步驟。在多相催化中，多數屬於固體表面催化氣相反應，它與固體表面吸附緊密相關。在這類催化反應中，至少有一種反應物是被固體表面化學吸附的，而且這種吸附是催化過程的關鍵步驟。在固體表面的吸附層中，氣體分子的密度要比氣相中高得多，但是催化劑加速反應一般並不是表面濃度增大的結果，而主要是因為被吸附分子、離子或基團具有高的反應活性。氣體分子在固體表面化學吸附時可能引起離解、變形等，可以大大提高它們的反應活性。因此，化學吸附的'研究對闡明催化機理是十分重要的。化學吸附與固體表面結構有關。表面結構化學吸附的研究中有許多新方法和新技術，例如場發射顯微鏡、場離子顯微鏡、低能電子衍射、紅外光譜、核磁共振、電子能譜化學分析、同位素交換法等。其中場發射顯微鏡和場離子顯微鏡能直接觀察不同晶面上的吸附以及表面上個別原子的位置，故為各種表面的晶格缺陷、吸附性質及機理的研究提供了最直接的證據。
吸附在催化中的應用很多，如總表面積的測定，有效表面積的測定，分子碳針的化學吸附，氣體探針分子光譜技術等。
物理吸附化學吸附篇三：物理化學處理方法——吸附
物理化學處理方法——吸附
固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。這裡的固體稱吸附劑。被固體吸附的物質稱吸附質。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集，吸附劑的表面能降低。 利用吸附作用進行物質分離已有漫長的歷史。在水處理領域，吸附法主要用以脫除水中的微量汙染物，應用範圍包括脫色，除臭味，脫除重金屬、各種溶解性有機物、放射性元素等。在處理流程中。吸附法可作為離子交換、膜分離等方法的預處理，以去除有機物、膠體物及餘氯等；也可以作為二級處理後的深度處理手段，以保證回用水的質量。
利用吸附法進行水處理，具有適應範圍廣、處理效果好、可回收有用物料、吸附劑可重複使用等優點，但對進水預處理要求較高，運轉費用較高，系統龐大，操作較麻煩。
（一）、物理吸附化學吸附機理及分類
溶質從水中移向固體顆粒表面，發生吸附，是水、溶質和固體顆粒三者相互作用的結果。引起吸附的主要原因在於溶質對水的疏水特性和溶質對固體顆粒的高度親合力。溶質的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質的溶解度越大，則向表面運動的可能性越小。相反，溶質的憎水性越大，向吸附介面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質與吸附劑之間的靜電引力、範德華引力或化學鍵力所引起。與此相對應，可將吸附分為三種基本型別。
(1)交換吸附 指溶質的離子由於靜電引力作用聚集在吸附劑表面的帶電點上，並置換出原先固定在這些帶電點上的其它離子。通常
離子交換屬此範圍(見第八章)。影響交換吸附勢的重要因素是離子電荷數和水合半徑的大小。
(2)物理吸附 指溶質與吸附劑之間由於分子間力(範德華力)而產生的吸附。其特點是沒有選擇性，吸附質並不固定在吸附劑表面的特定位置上，而多少能在介面範圍內自由移動，因而其吸附的牢固程度不如化學吸附。物理吸附主要發生在低溫狀態下，過程放熱較小，約42kJ/mol或更少，可以是單分子層或多分子層吸附。影響物理吸附的主要因素是吸附劑的比表面積和細孔分佈。
(3)化學吸附 指溶質與吸附劑發生化學反應，形成牢固的吸附化學鍵和表面絡合物，吸附質分於不能在表面自由移動。吸附時放熱量較大，與化學反應的反應熱相近，約84～420kJ/mol。化學吸附有選擇性，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質有吸附作用，一般為單分子層吸附。通常需要一定的話化能，在低溫時，吸附速度較小。這種吸附與吸附劑的表面化學性質和吸附質的化學性質有密切的關係。 物理吸附後再生容易，且能回收吸附質。化學吸附因結合牢固，再生較因難，必須在高溫下才能脫附，脫附下來的可能還是原吸附質，也可能是新的物質。利用化學吸附處理毒性很強的汙染物更安全。 在實際的吸附過程中，上述幾類吸附往往同時存在，難於明確區分。例如某些物質分子在物理吸附後，其化學鍵被拉長，甚至拉長到改變這個分子的化學性質。物理吸附和化學吸附在一定條件下也是可以互相轉化的。同一物質，可能在較低溫度下進行物理吸附，而在較高溫度下所經歷的往往又是化學吸附。