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狀物理吸附作用力是什麼

發布時間:2022-10-08 23:53:20

A. 吸附性是什麼性質物理化學/

吸附性是物理性質,吸附的作用力是四大基本作用力中的電磁相互作用。
另外,要提醒的是,凡是涉及化學性質的要考慮其化學變化,而化學變化又涉及到物質之間的轉化(基礎教育定義化學反應為有新物質生成),顯然吸附性與物質之間轉化無關。
本人原創,希望採納!

B. 物理吸附名詞解釋

物理吸附是由吸附質和吸附劑分子間作用力所引起,此力也稱作范德華力。由於范德華力存在於任何兩分子間,所以物理吸附可以發生在任何固體表面上。

吸附劑表面的分子由於作用力沒有平衡而保留有自由的力場來吸引吸附質,由於它是分子間的吸力所引起的吸附,所以結合力較弱,吸附熱較小,吸附和解吸速度也都較快。被吸附物質也較容易解吸出來,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如:活性炭對許多氣體的吸附,被吸附的氣體很容易解脫出來而不發生性質上的變化。吸附於固體表面的氣體分子,不與固體產生化學反應,這種吸附稱為物理吸附,物理吸附的特點是:吸附熱小 ,吸附速度快,無選擇性,可逆,通常是發生在接近氣體液化點的溫度,一般是多層吸附。

C. 吸附和解吸的推動力是什麼

吸附:是指物質(主要是固體物質)表面吸住周圍介質(液體或氣體)中的分子或離子現象。又可分為物理吸附和化學吸附
物理吸附,是指吸附劑與吸附質之間是通過分子間引力(即范德華力)而產生的吸附,在吸附過程中物質不改變原來的性質,因此吸附能小,被吸附的物質很容易再脫離,如用活性炭吸附氣體,只要升高溫度,就可以使被吸附的氣體逐出活性炭表面。
化學吸附,是指吸附劑與吸附質之間發生化學作用,生成化學鍵引起的吸附,在吸附過程中不僅有引力,還運用化學鍵的力,因此吸附能較大,要逐出被吸附的物質需要較高的溫度,而且被吸附的物質即使被逐出,也已經產生了化學變化,不再是原來的物質了,一般催化劑都是以這種吸附方式起作用。

D. 吸附劑表面的吸附力有哪幾種,急,好評

物理吸附和化學吸附:化學吸附的作用力是價鍵力,而物理吸附是分子間引力(范德華力)。范德華力包括取向力、誘導力和色散力。

E. 物理吸附的作用力是什麼力,化學吸附的作用力是什麼力

物理——分子間作用力;

化學——化學鍵

F. 什麼是物理吸附,什麼是化學吸附,有什麼區別

舉個例子樓主就明白了
比如吸收二氧化硫 用鹼液吸附 , 這些是發生了化學反應產生新物質的。
吸收一些污染顆粒可用活性炭、靜電場、灑水等等。 這些都是不發生化學反應產生新物質的。
防毒面具里里都會有活性炭,利用活性炭中的小孔能吸附大部分的有毒害物質。

化學吸附是使污染物發生化學反應,形成了新的污染程度小的物質, 物理吸附利用物理原理,如靜電、小孔、溶解等等。

G. 什麼是物理吸附和化學吸附

氣體分子在固體表面的吸附機理極為復雜,其中包含
物理吸附

化學吸附
。

分子間作用力

范德華力
)產生的吸附稱為物理吸附。物理吸附是一個普遍的現象,它存在於被帶入並接觸
吸附氣體
(吸附物質)的固體(
吸附劑
)表面。所涉及的分子間作用力都是相同類型的,例如能導致
實際氣體
的缺陷和蒸汽的凝聚。除了吸引
色散力
和近距離的排斥力外,由於吸附劑和吸附物質的特定
幾何形狀
和外層電子性質,通常還會發生特定分子間的相互作用(例如,極化、場-
偶極
、場梯度的四極矩)。
任何分子間都有作用力,所以物理吸附無選擇性,
活化能
小,吸附易,
脫附
也容易。它可以是
單分子層吸附

多分子層吸附
。
由分子間形成
化學鍵
而產生的吸附稱為化學吸附;它有選擇性,活化能大,吸附難,脫附也難,往往需要較高的溫度。化學吸附一定是單分子層吸附。
實際吸附可能同時存在物理吸附與化學吸附;先物理吸附後再化學吸附。
吸附量
可以用
標准大氣壓
下單位質量的樣品(吸附劑)上吸附物質(
吸附質
)的體積量度,可以用
ml/g
或
cc/g@STP表示。
在低溫下以發生物理吸附為主,
而可能的化學吸附發生在高溫下(發生了
特異性反應
).全過程涉及
高真空
,低溫,高溫,高精度真空量度,閥門按事先設定的程序
自動開關
等問題。

H. 物理吸附的特徵

物理吸附也稱范德華吸附,它是由吸附質和吸附劑分子間作用力所引起,此力也稱作范德華力。由於范德華力存在於任何兩分子間,所以物理吸附可以發生在任何固體表面上。 吸附劑表面的分子由於作用力沒有平衡而保留有自由的力場來吸引吸附質,由於它是分子間的吸力所引起的吸附,所以結合力較弱,吸附熱較小,吸附和解吸速度也都較快。被吸附物質也較容易解吸出來,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如:活性炭對許多氣體的吸附,被吸附的氣體很容易解脫出來而不發生性質上的變化。吸附於固體表面的氣體分子,不與固體產生化學反應,這種吸附稱為物理吸附,物理吸附的特點是:吸附熱小 ,吸附速度快,無選擇性,可逆,通常是發生在接近氣體液化點的溫度,一般是多層吸附。
同一物質,可能在低溫下進行物理吸附而在高溫下為化學吸附,或者兩者同時進行。吸附作用的大小跟吸附劑的性質和表面的大小、吸附質的性質和濃度的大小、溫度的高低等密切相關。如活性炭的表面積很大,吸附作用強;活性炭易吸附沸點高的氣體,難吸附沸點低的氣體。

吸附質分子與吸附劑表面原子或分子間以物理力進行的吸附作用。這種物理力是范德瓦耳斯力,它包括色散力、靜電力和誘導力。對於極性不大的吸附質和吸附劑,色散力在物理吸附中起主要作用。當極性分子與帶靜電荷的吸附劑表面相互作用,或因吸附質與吸附劑表面分子作用,使二者的電子結構發生變化而產生偶極矩時,定向力和誘導力在物理吸附中也有重要作用。有時吸附質分子與吸附劑表面以形成氫鍵的形式發生物理吸附。

I. 什麼是吸附作用

設生物和化學中的交叉說法,都有道理,都不能算絕對誰錯或水對。
吸附作用是指各種氣體、蒸氣以及溶液里的溶質被吸著在固體或液體物質表面上的作用。具有吸附性的物質叫做吸附劑,被吸附的物質叫吸附質。吸附作用可分為物理吸附和化學吸附。
以下是關於吸附的專業解釋
http://www.sciencetimes.com.cn/blog/Small.htm
上可查到的
吸附作用

(一)物理吸附和化學吸附

吸附是指物質附著於固體或液體表面上或物質在相界面上的濃度不同於本體濃度的一種平衡現象。吸附別種物質的物質稱為"吸附劑",被吸附的物質稱為"吸附質"。"吸附量"是以單位質量吸附劑所能吸附的吸附質的數量表示。

(10-103)
或 (10-104)

而吸附過程所釋放出來的熱,稱之為吸附熱 Qads,按慣例,放熱吸附,Qads為正值,反之為負值,故

(10-105)

對於一定的吸附劑和一定的吸附質的體系,實驗表明,達到平衡時的吸附量與溫度及氣體的壓力有關,即吸附方程式可表示為:

(10-106)

在恆壓下,P=常數,則 q=f(T),稱為"吸附等壓式"。

在恆吸附量下,q=常數,則 P=f(T),稱為"吸附等量式"。

在恆溫下,T=常數,則 q=f(P),稱為"吸附等溫式"。依上述條件所作的實驗曲線分別稱為"等壓線"、"等量線"和"等溫線"。"等壓線"主要用於研究溫度變化時吸附類型轉變的過程;"等量線"可用以測定等量吸附熱,即

(10-107)

而"等溫線"常用以解釋一些有關現象及測定比表面等,常見的吸附等溫線類型如圖10-18所示。

圖10-18 吸附等溫線的模型
(a)單分子層;(b)和(c)多分子層;
(d)和(e)多分子層並在孔隙中凝聚;
(f)單分子層在均勻表面上的表面相變

吸附作用一般可分為物理吸附與化學吸附兩種類型。從本質上說,在物理吸附中吸附質與吸附劑表面之間的相互作用力屬范德華力,而化學吸附時則屬於化學鍵的價鍵力,在二者之間形成吸附鍵。內在本質之間的差異,使其宏觀表現亦有所不同,詳見表10-9所示。

表10-9 物理吸附與化學吸附之比較

項目 物理吸附 化學吸附
吸附力 范德華力 化學鍵力
吸附熱 較小,約幾 kJ·mol-1
近於凝聚熱(液化熱) 較大,約幾十-幾百 kJ·mol-1
近於反應熱
選擇性 無選擇性(不定位) 有選擇性(定位)
吸附穩定性 不穩定,易解吸 較穩定,不易解吸
分子層數 單分子層或多分子層 單分子層
吸附速率 不需要活化能,較快,不受溫度影響 一般需要活化能,較慢,升高溫度加快
可逆性 可逆性吸附 可逆或不可逆(例如活性炭吸附 O2,解吸附時、卻放出 CO)

一般情況下,物理吸附與化學吸附可以同時發生,但因化學吸附需要較大活化能,只有在溫度較高時才能以可觀速率進行,故通常在低溫時常以物理吸附為主,溫度升高逐步過渡至化學吸附。這種關系可自吸附等壓線上看出,典型曲線如圖10-19所示,其中(a)物理吸附為主;(b)化學吸附為主;(c)由物理吸附到化學吸附的過渡(非平衡關系)。

(二)吸附等溫式和吸附劑比表面的測定

為了解釋諸如圖10-18(a)類型吸附等溫線的規律,蘭格繆爾(Langmuir)從單層吸附的觀點導出如下的吸附等溫式:

(10-108)

式中 Vm為單位吸附劑在形成單層吸附所必需的吸附質體積。

V 為在平衡壓力 p 下單位吸附劑所吸附的吸附質體積。θ 是在平衡壓力 p 下吸附達平衡時表面為吸附質覆蓋的分數,稱為"覆蓋度",a 為吸附平衡常數。圖10-20表示 V 與 p 之間的變化關系。由圖可見,當 p→∞,ap》1,θ→1,V=Vm,吸附達飽和;當 p→0,1》ap,θ=ap,θ 與平衡壓力 p 成線性關系。可以看出蘭格繆爾等溫式可以解釋圖10-18(a)類型吸附低壓及高壓時的規律。而中壓指數變化階段,則常用另一種類型吸附等溫式--弗倫德里希(Frandlich)等溫式描述:

(10-109)

式中 q 為吸附量,k 及 n 均為經驗常數,n 是大於 1 的值。此式適用於中壓。

將式(10-108)用下面兩種形式進行線性化可確定 Vm值:

(10-110)
或 (10-111)

因此,若分別以變數對作圖,可得一直線,由其斜率和截距可分別求出 Vm及 a 值。若已知每個分子的橫截面積,則樣品的比表面 ∑(單位吸附劑的有效表面)就可以用下式表示: (10-112)

式中 am是一個吸附質分子的橫截面積,L 是阿佛加德羅常數,m 是吸附劑的質量,VSTP是氣體在 STP 狀況下的摩爾體積。

更為經常使用的測定表面積的等溫式是 BET 等溫式:

(10-113)

式中( p氣是被吸附液體在等溫式溫度時的飽和蒸氣壓),C 為常數。最常見的 BET 等溫線形狀(C>2)示於圖10-18(b),它的不常見形狀(C≤2)示於圖10-18(c)。

若要測定已經稱重過的某吸附劑樣品的表面積,標准 BET 法的步驟如下:

(1)測定在 0.05<x<0.35 范圍內吸附物 N2(基準物質)的吸附等溫線;

(2)用最小二乘法計算等溫線對 x 圖線上的線性區域的斜率和截距;

(3)根據求得的斜率和截距計算 Vm;

(4)用式(10-112)計算表面積,其中取 am(N2)=0.162 nm2。

(三)吸附速率與吸附平衡

在一定溫度下體系達吸附平衡,吸附速率與脫附速率應相等,吸附量達到恆定。於是,可以在擬定模型後可以通過取吸附、脫附速率相等,求得達平衡時的吸附等溫式。下面以蘭格繆爾吸附模型為例說明之:

蘭格繆爾吸附模型基本假設:(1)對於一定的吸附質,吸附劑表面含有一定數目的吸附部位;(2)每個吸附部位只能束縛一個吸附質分子(即意味著是固定的單分子層);(3)所有部位上的相互作用能都相等(即吸附活化能為一常數,與覆蓋度無關);(4)不同部位的分子之間的側向相互作用都等於零。

假設與吸附劑表面接觸的理想氣體 A(壓力為 p),未佔有部位(以表示)和含有已吸附的不發生離解的分子 A 的部位以表示)之間存在著下列平衡:

式中 ka和 kd分別為吸附和脫附速率常數。若設 θ 表示表面被覆蓋的分數,(1-θ)為尚未被覆蓋部分所佔的分數,則吸附速率 ra和脫附速率 rd分別為

當達到吸附平衡時,吸脫附速率相等,即

則 (10-114)

式中為吸附平衡常數。若壓力 p 時每單位催化劑吸附的氣體體積為 V(已換算為 STP 值),當達到飽和吸附時為 Vm,則

代入式(10-114),可得: 則 (10-115)

式(10-115)即蘭格繆爾吸附等溫式。

若有 i 種物質同時被同一固體表面吸附,則對於分壓為 pi的第 i 組分的氣體,不難證得其覆蓋度θi為:

(10-116)

例如,若有 A、B 二種氣體物質同時被吸附,則 (10-117)
(10-118)

可見,增加 pA(或 pB),則θB(或θA)減小,這是因為 A 和 B 二組分同時競爭表面的同樣的活性中心。

上面討論的是吸附時不發生離解的情況。如果一個吸附分子吸附時伴有離解,離解後粒子各佔一個吸附位置,即:

在此種情況下,容易證明吸附等溫式為: (10-119)

低壓下,可簡化為: (10-120)

即覆蓋度 θ 與壓力 p 的平方根成正比,這一結論可以用來幫助判斷是否有離解吸附發生。

對於非理想的真實表面,其有關活化能 Ea與 Ed與覆蓋度 θ 可有各種依賴函數關系。通過類似的討論,可得相應的速率方程和吸附等溫式。現將上述討論結果列於表10-10,以資比較。

表10-10 化學吸附速率公式和吸附等溫式

Ea,Ed與θ的關系 ra與rd的表示式 吸附熱 吸附速率方程式 等溫式 附註



附 Ea,Ed與θ無關 ra=kap(1-θ)
rd=kdθ q等於常數 dθ/dt=kap(1-θ)-kaθ θ=ap/(1+ap)
(蘭格繆爾等溫式) 理想、單分子層的,可用於物理吸附或化學吸附



附 線性關系:
Ea=E0a+βθ
Ed=E0d-γθ ra=kape-βθ/RT
rd=kdeγθ/Rt q=q0-aθ dθ/dt=kape-βθ/RT-keeγθ/Rt
(葉洛維奇方程) θ=RT/αln(A0p)
(喬姆金等溫式) 理論的,單分子層的化學吸附
對數關系
Ea=E0a+βlnθ
Ed=E0d-γlnθ ra=kapθ-β/RT
rd=kdθγ/RT q=q0-αlnθ dθ/dt=kapθ-β/RT-kdθγ/RT
(管孝男方程) θ=k·p1/n
(弗侖德里胥等溫式) 經驗的,但也有理論說明,化學吸附和物理吸附均適用

J. 什麼叫做吸附作用物理吸附和化學吸附的根本區別是什麼

液體或氣體薄層附著在固體物質上,而固體不與被粘連的物質發生化學反應的現象。
根據吸附劑表面與被吸附物之間作用力的不同,吸附可分為物理吸附與化學吸附。

物理吸附是被吸附的流體分子與固體表面分子間的作用力為分子間吸引力,即所謂的范德華力(Vanderwaals)。因此,物理吸附又稱范德華吸附,它是一種可逆過程。當固體表面分子與氣體或液體分子間的引力大於氣體或液體內部分子間的引力時,氣體或液體的分子就被吸附在固體表面上。從分子運動觀點來看,這些吸附在固體表面的分子由於分子運動,也會從固體表面脫離而進入氣體(或液體)中去,其本身不發生任何化學變化。隨著溫度的升高,氣體(或液體)分子的動能增加,分子就不易滯留在因體表面上,而越來越多地逸入氣體(或液體中去,即所謂「脫附」。這種吸附—脫附的可逆現象在物理吸附中均存在。工業上就利用這種現象,借改變操作條件,使吸附的物質脫附,達到使吸附劑再生,回收被吸附物質而達到分離的目的。物理吸附的特徵是吸附物質不發生任何化學反應,吸附過程進行得極快,參與吸附的各相間的平衡瞬時即可達到。

 化學吸附是固體表面與被吸附物間的化學鍵力起作用的結果。這類型的吸附需要一定的活化能,故又稱「活化吸附」。這種化學鍵親和力的大小可以差別很大,但它大大超過物理吸附的范德華力。化學吸附放出的吸附熱比物理吸附所放出的吸附熱要大得多,達到化學反應熱這樣的數量級。而物理吸附放出的吸附熱通常與氣體的液化熱相近。化學吸附往往是不可逆的,而且脫附後,脫附的物質常發生了化學變化不再是原有的性狀,故其過程是不可逆的。化學吸附的速率大多進行得較慢,吸附平衡也需要相當長時間才能達到,升高溫度可以大大地增加吸附速率。對於這類吸附的脫附也不易進行,常需要很高的溫度才能把被吸附的分子逐出去。人們還發現,同一種物質,在低溫時,它在吸附劑上進行的是物理吸附,隨著溫度升高到一定程度,就開始發生化學變化轉為化學吸附,有時兩種吸附會同時發生。化學吸附在催化作用過程中佔有很重要的地位。

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