⑴ 什么是物理吸附和化学吸附
气体分子在固体表面的吸附机理极为复杂,其中包含
物理吸附
和
化学吸附
。
由
分子间作用力
(
范德华力
)产生的吸附称为物理吸附。物理吸附是一个普遍的现象,它存在于被带入并接触
吸附气体
(吸附物质)的固体(
吸附剂
)表面。所涉及的分子间作用力都是相同类型的,例如能导致
实际气体
的缺陷和蒸汽的凝聚。除了吸引
色散力
和近距离的排斥力外,由于吸附剂和吸附物质的特定
几何形状
和外层电子性质,通常还会发生特定分子间的相互作用(例如,极化、场-
偶极
、场梯度的四极矩)。
任何分子间都有作用力,所以物理吸附无选择性,
活化能
小,吸附易,
脱附
也容易。它可以是
单分子层吸附
和
多分子层吸附
。
由分子间形成
化学键
而产生的吸附称为化学吸附;它有选择性,活化能大,吸附难,脱附也难,往往需要较高的温度。化学吸附一定是单分子层吸附。
实际吸附可能同时存在物理吸附与化学吸附;先物理吸附后再化学吸附。
吸附量
可以用
标准大气压
下单位质量的样品(吸附剂)上吸附物质(
吸附质
)的体积量度,可以用
ml/g
或
cc/g@STP表示。
在低温下以发生物理吸附为主,
而可能的化学吸附发生在高温下(发生了
特异性反应
).全过程涉及
高真空
,低温,高温,高精度真空量度,阀门按事先设定的程序
自动开关
等问题。
⑵ 物理吸附与化学吸附如何区分
物理吸附与化学吸附区分:含义不同,特征不同。
一、含义不同:
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。
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”。
二、特征不同:
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。
吸附剂表面
分子由于作用力没有平衡而保留有自由的力场来吸引吸附质,由于它是分子间的吸力所引起的吸附,所以结合力较弱,吸附热较小,吸附和解吸速度也都较快。被吸附物质也较容易解吸出来,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如:活性炭对许多气体的吸附,被吸附的气体很容易解脱出来而不发生性质上的变化。
以上内容参考:网络-物理吸附
⑶ 物理吸附和化学吸附的区别是什么
物理吸附:①是由于分子间范德华引力引起的,可以是单层吸附也可是多层吸附.②吸附质和吸附剂之间不发生化学反应③吸附过程极快,参与吸附的各相间常瞬间即达平衡④吸附为放热反应⑤吸附剂与吸附质间的吸附力不强,可逆性吸附.
化学吸附:①是由吸附剂与吸附质间的化学键作用力而引起的,是单层吸附,吸附需要一定的活化能.②吸附有很强的选择性③吸附速率较慢,达到吸附平衡需要时间长③升高温度可提高吸附速率.
同一污染物坑内在较低温度下发生物理吸附,而在较高温度下发生化学吸附,即物理吸附在化学吸附之前,当吸附剂逐渐具备足够的活化能后,就发生化学吸附,两种吸附可能同时发生.
重要区别:物理吸附
物质本身不变
化学吸附
物质就变了
望采纳,谢谢
⑷ 比较物理吸附与化学吸附的区别
你知道物理吸附和化学吸附和有什么区别吗?下面就让我来为大家介绍一下吧,希望大家喜欢。
物理吸附和化学吸附和有什么区别
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。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,或者两者同时进行。吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高低等密切相关。如活性炭的表面积很大,吸附作用强;活性炭易吸附]沸点高的气体,难吸附沸点低的气体。
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。
物理吸附理论基础:气体吸附理论主要有朗缪尔单分子层吸附理论、波拉尼吸附势能理论、 BET多层吸附理论(见多分子层吸附)、二维吸附膜理论和极化理论等,以前三种理论应用最广。这些吸附理论都从不同的物理模型出发,综合考查大量的实验结果,经过一定的数学处理,对某种(或几种)类型的吸附等温线的限定部分做出解释,并给出描述吸附等温线的方程式。
物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等部门和领域都有广泛的应用,最常用的是从气体和液体介质中回收有用物质或去除杂质,如气体的分离、气体或液体的干燥、油的脱色等。物理吸附在多相催化中有特殊的意义,它不仅是多相催化反应的先决条件,而且利用物理吸附原理可以测定催化剂的表面积和孔结构,而这些宏观性质对于制备优良催化剂,比较催化活性,改进反应物和产物的扩散条件,选择催化剂的载体以及催化剂的再生等方面都有重要作用。
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。吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附。由于固体表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用。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。
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。
化学吸附机理可分以下3种情况:
①气体分子失去电子成为正离子,固体得到电子,结果是正离子被吸附在带负电的固体表面上。
②固体失去电子而气体分子得到电子,结果是负离子被吸附在带正电的固体表面上。
③气体与固体共有电子成共价键或配位键。例如气体在金属表面上的吸附就往往是由于气体分子的电子与金属原子的d电子形成共价键,或气体分子提供一对电子与金属原子成配位键而吸附的。
在复相催化中的作用及其研究:在复相催化中,多数属于固体表面催化气相反应,它与固体表面吸附紧密相关。在这类催化反应中,至少有一种反应物是被固体表面化学吸附的,而且这种吸附是催化过程的关键步骤。在固体表面的吸附层中,气体分子的密度要比气相中高得多,但是催化剂加速反应一般并不是表面浓度增大的结果,而主要是因为被吸附分子、离子或基团具有高的反应活性。气体分子在固体表面化学吸附时可能引起离解、变形等,可以大大提高它们的反应活性。因此,化学吸附的研究对阐明催化机理是十分重要的。
化学吸附与固体表面结构有关。表面结构化学吸附的研究中有许多新方法和新技术,例如场发射显微镜、场离子显微镜、低能电子衍射、红外光谱、核磁共振、电子能谱化学分析、同位素交换法等。其中场发射显微镜和场离子显微镜能直接观察不同晶面上的吸附以及表面上个别原子的位置,故为各种表面的晶格缺陷、吸附性质及机理的研究提供了最直接的证据。
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⑸ 物理吸附和化学吸附的区别
主要区别是,性质不同、主要特点不同、应用不同,具体如下:
一、性质不同
1、物理吸附
物理吸附也称范德华吸附,它是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起,此力也称作范德华力。
2、化学吸附
化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附。
二、主要特点不同
1、物理吸附
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。
⑤、物理吸附是可逆的。
2、化学吸附
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。
④、有选择性。
⑤、对温度和压力具有不可逆性。
三、应用不同
1、物理吸附
物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等部门和领域都有广泛的应用,最常用的是从气体和液体介质中回收有用物质或去除杂质,如气体的分离、气体或液体的干燥、油的脱色等。
2、化学吸附
脉冲化学吸附,催化剂预处理、等温反应、BET比表面积。用于催化剂的表征,如金属分散度、活性金属表面积、酸中心数量及强度分布等。
⑹ 什么叫做吸附作用物理吸附和化学吸附的根本区别是什么
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。
⑺ 物理吸附与化学吸附的本质区别是什么
【物理吸附】物理吸附没有化学反应,利用活性炭等物质由于其疏松多孔的结构,
表面积很大,因此就会像吸附灰尘或烟。
【化学吸附】利用物质的化学性质使吸附剂和被吸附物结合而达到纯化的作用,
比如干燥剂中固体含有氧化钙极易与水反应生成氢氧化钙,因此可以用氧化钙来吸潮。
【本质区别】物理吸附物质本身不变,化学吸附的吸附剂吸附后本身物质发生变化了。
⑻ 物理吸附和化学吸附的区别和特点分别是什么
物理吸附:①是由于分子间范德华引力引起的,可以是单层吸附也可是多层吸附.②吸附质和吸附剂之间不发生化学反应③吸附过程极快,参与吸附的各相间常瞬间即达平衡④吸附为放热反应⑤吸附剂与吸附质间的吸附力不强,可逆性吸附.
化学吸附:①是由吸附剂与吸附质间的化学键作用力而引起的,是单层吸附,吸附需要一定的活化能.②吸附有很强的选择性③吸附速率较慢,达到吸附平衡需要时间长③升高温度可提高吸附速率.
同一污染物坑内在较低温度下发生物理吸附,而在较高温度下发生化学吸附,即物理吸附在化学吸附之前,当吸附剂逐渐具备足够的活化能后,就发生化学吸附,两种吸附可能同时发生.
重要区别:物理吸附
物质本身不变
化学吸附
物质就变了
望采纳,谢谢
⑼ 物理吸附和化学吸附的区别和联系
根据吸附剂与吸附质相互作用的方式,吸附现象分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附是由范德华力引起的,因此也称为范德华吸附。由于范德华力的作用较弱,使物理吸附的分子结构变化不大,接近于原气体或液体中分子的状态。物理吸附可以改变吸附质在吸附剂表面上的浓度。化学吸附是伴随着电荷移动相互作用或生成化学键的吸附,化学吸附的作用力是较强的价键力,因此,化学吸附具有化学反应的特点。化学吸附后吸附质分子与吸附剂原子之间形成吸附化学键,组成表面络合物,它与原吸附质分子相比,由于吸附键的强烈影响,其结构变化较大,反应活化能降低很多,加快了反应速率。在物理吸附中,基本上是通过吸附质与吸附剂表面原子间微弱的相互作用而在表面附近形成分子层;而化学吸附则源自吸附质的分子轨道与吸附剂表面的电子轨道的相互作用。因此,在物理吸附中,往往发生多分子层吸附,而在化学吸附中,吸附的结果是生成单分子惑史否其他方面,物理吸附与化学吸附的特性也有很大差异
⑽ 什么是物理吸附
物理吸附也称范德华吸附,它是由 吸附质 和吸附剂 分子间作用力 所引起,此力也称作范德华力。
中文名:物理吸附
别名:范德华吸附
区别:化学吸附
外文名:physisorption
定义:吸附质和吸附剂分子间作用所引起
同一胡粗历物质,可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附,或者两者同时进行。吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高低等密切相关。如活性炭的表面积很大,吸附作用强;活性炭易吸附沸点高的气体,难吸附沸点低的气体。
吸附质分子与吸附剂表面原子或分子间以物理力进行的吸附作用。这种物理力是凳蚂范德瓦耳斯力,它包括色散力、静电力和诱导力。对于极性不大的吸附质和吸附剂,色散力在物理吸附中起主要作用。当极性分子与带静电荷的吸附剂表面相互作用,或因吸附质与吸附剂表面分裤搜子作用,使二者的电子结构发生变化而产生偶极矩时,定向力和诱导力在物理吸附中也有重要作用。有时吸附质分子与吸附剂表面以形成氢键的形式发生物理吸附。