浅述吸附原理

浅述吸附原理

吸附是一种界面现象,其作用发生在两个相的界面上,例如活性炭与废水相接触,废水中的污染物会从水中转移到活性炭的表面上。固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附,其中具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。与吸附相反,组分脱离固体吸附剂表面的现象称为脱附|(或解吸)。与吸收解吸过程相类似,吸收-脱附的循环操作构成一个完整的工业吸附过程。吸附过程所放出的热量称为吸附热。

吸附分离是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱的差别,即各组分在固相(吸附剂)与流体间分配不同的性质使混合物中吸附与易吸附的组分分离,适宜的吸附剂对各组分的吸附可以有很高的选择性,故特别适用于精馏等难以分离混合物的分离方法,以及气体与液体中微量杂质的去除。此外,吸附操作条件比较容易实现。

根据吸附剂对吸附质之间吸附力的不同,可以分为物理吸附与化学吸附。

物理吸附是指当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附,它是一种可逆过程。吸附质在吸附剂表面形成单层或多层分子吸附时,其吸附热比较低。

化学吸附是由吸附质与吸附剂表面分子间的化学键合作用导致的,因而,化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热,比物理吸附大得多,化学吸附往往是不可逆的。研究发现,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,就开始产生化学变化,转为化学吸附。

在气体分离过程中绝大部分是物理吸附,只有少数情况如活性炭(或活性氧化铝)上载铜的吸附剂具有较强选择性吸附一氧化碳或者乙烯的特性,具有物理吸附及化学吸附性质。


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