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知识点六:气体在固体表面上的吸附



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一、气固吸附的基本概念

吸附的原因:固体表面层分子、原子受力不饱和,存在剩余力场。                 

         

应用实例:冰箱除臭剂;硅胶干燥剂;色谱分离;气固催化;糖水脱色等。

     

从原子水平上看,固体表面是不均匀的。

      

       

                物理吸附与化学吸附的比较

 

物 理 吸 附

化 学 吸 附

吸附力

范德华力

化学键力

吸附热

较小,近于液化热

较大,近于化学反应热

吸附选择性

无选择性

有选择性

吸附稳定性

不稳定,易解吸

比较稳定,不易解吸

吸附分子层

单分子层或多分子层

单分子层

吸附速率

较快,且不受温率影响

较慢,温度升高速率加快

 

二、吸附平衡与吸附量

在一定温度和压力下,当吸附速率与脱附速率相等时,吸附在固体表面上的气体量不再随时间变化,这种状态称为吸附平衡。

在达到吸附平衡时,单位质量的吸附剂所吸附气体物质的量(常用标准状况下所占体积)称为吸附量。

      或     


三、吸附曲线

1、吸附等温线:T=常数,q=f(p)

 

五种类型的吸附等温线

2、吸附等压线:p=常数,q=f(T)

 

物理吸附的等压线           氢在镍上的吸附等压线

3、吸附等量线:q=常数,p=f(T)

         

物理吸附的等量线(NH3在炭上的吸附)

    将吸附平衡表示为:

        

        

思考题】试说明吸附过程的的正负。

 

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