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吸附裝置的作用

發布時間:2021-10-14 12:35:30

『壹』 什麼是吸附(是定義)

吸附
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。

吸附也屬於一種傳質過程,物質內部的分子和周圍分子有互相吸引的引力,但物質表面的分子,其中相對物質外部的作用力沒有充分發揮,所以液體或固體物質的表面可以吸附其他的液體或氣體,尤其是表面面積很大的情況下,這種吸附力能產生很大的作用,所以工業上經常利用大面積的物質進行吸附,如活性炭、水膜等。吸附過程有兩種情況:

物理吸附,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,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。

還有一種可以進行連續操作的分子篩,物料連續進入填充床,分子篩可以只吸附固定體積的分子,再釋放,而將體積過大的分子攔住,石油氣和天然氣的分離經常採用這種方式。

吸附作用是催化、脫色、脫臭、防毒等工業應用中必不可少的單元操作。

『貳』 動力波吸附裝置的核心技術是什麼

其實動力波吸附裝置的核心技術就是泡沫區域的吸收,將洗滌液噴入氣體中,使洗滌液和氣體達到動量平衡,從而在氣體的必經之路上形成一個泡沫區。

『叄』 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

『肆』 吸附式乾燥機有什麼作用

吸附式乾燥機的作用是去除壓縮空氣中的水和油,吸附式乾燥機利用吸附腔體內的吸附劑(活性氧化鋁、硅膠、分子篩)吸附水分的特性來降低壓縮空氣中水分的含量,通過"壓力變化"(變壓吸附原理)來達到乾燥效果。

壓縮空氣一般都含有大量有害物質,主要有水、油、固體顆粒等,如果不經處理就直接應用於生產,將會帶來嚴重後果。

1、水,表現為水霧、水蒸氣、凝結水等。

通常在溫度25℃、相對濕度70%條件下,一台排氣量為12m³/min的空壓機,一天會隨著空氣吸入340L水。

2、油,包括油污、油蒸汽等。

3、顆粒雜質,如銹泥、金屬粉末、橡膠細末、焦油粒等。

吸附式乾燥機利用吸附劑的吸水特性,通過變壓吸附原理,在高分壓下吸附壓縮空氣重的水分,低分壓下解析再生,循環利用,從而得到乾燥的壓縮空氣,一般壓力露點可達-20℃~-70℃。

壓縮空氣中的塵粒、油滴、水滴可以依賴於DPC壓縮空氣精密過濾器來去除;但濾不掉氣態的水和油,它會和壓縮空氣混合在一起流向壓縮空氣的下游。從而會導致系統的腐蝕,管道、控制裝置及機械內形成渣質沉積,產品污染,吸附式乾燥機的作用就是去除水和油,壓縮空氣下游中絕大部分的 水氣、油氣必須經吸附式乾燥機來進行去除。

『伍』 吸附作用應用原理的吸附作用應用原理

作者: 608
出版社: 化學工業出版社 出版日期: 2005年09月
ISBN: 7-5025-7368-2 開本: 32 開
類別: 物理化學,化學工程及設備,精細化工 頁數: 趙振國 頁

『陸』 吸附-解吸作用

吸附-解吸是水-岩(土)系統調節氟濃度的一種重要作用。除了由母岩和風化殼轉移而進入土壤的氟化物大部分作為土壤的原生礦物而存在外,土壤中其餘的氟多以膠體吸附態的離子(簡單陰離子或復雜配離子)和分子(主要是氟化物)形式存在於土壤。

關於吸附解吸的機理相當復雜,基本包括機械吸附、物理化學吸附和生物吸附。土壤是多孔體系,有大孔隙,也有小孔隙,孔隙的狀況極其復雜,如大小孔隙相互連接,孔徑彎曲多種多樣,因而可以對進入其中的氟化物起機械阻留作用。機械吸附對可溶性的分子和離子,如水溶性養分等不起保存作用。物理化學吸附是發生在土壤溶液和土壤膠體界面上的一種物理化學反應,土壤膠體藉助於極大的表面積和電性,把土壤溶液中的離子吸附在膠體的表面上而保存下來。

在氟遷移和轉化過程中,由於氟與一些金屬離子的配合作用以及含氟礦物或氟化物沉澱和溶解作用,使土壤中一些束縛態的氟以氟陰離子或氟配合物的形式游離於水-岩(土)系統,而水-岩(土)系統是一個非常復雜的多相復合系統,土壤中存在大量的黏土礦物和沉澱的氫氧化鐵、無定形硅酸以及有機物和腐殖質,它們在水-岩(土)系統中會發生不同程度的電離,而使它們帶電,根據吸附作用的本質,游離於土壤溶液中的氟陰離子或氟配合物在它們隨淋濾液遷移時會與水-岩(土)系統中的黏土礦物和沉澱的氫氧化鐵、無定形硅酸、有機物以及腐殖質等發生不同程度的物理、化學或物理化學吸附作用。

土壤中黏土礦物和沉澱的氫氧化鐵、無定形硅酸以及有機物等是F-主要吸附劑。在岩土中,由於氟離子和羥基離子的大小相近,電性相同,所以氟可以和金屬氧化物中與金屬離子配位的羥基、水合基以及腐殖質含有的—COOH和—OH等官能團發生離子交換,把這種作用過程稱為離子交換吸附,並且這種反應過程是可逆的,其反應式如下:

河南省地下水中氟的分布及形成機理研究

以氧化鐵為例,其交換方式可用下式表示。

(1)與配位羥基交換:

河南省地下水中氟的分布及形成機理研究

(2)與配位水合基交換:

河南省地下水中氟的分布及形成機理研究

土壤腐殖質也是土壤中氟的重要吸附劑。土壤腐殖質主要是由在分子的三維方向上帶有很多活性基團的芳烴所組成,故具有較強的吸附表面。土壤腐殖質與氟的吸附,主要通過與腐殖質中的—COOH和—OH等功能團的離子交換反應進行。反應式如下:

河南省地下水中氟的分布及形成機理研究

研究表明,被吸附離子半徑越接近OH-的離子半徑(r=1.32~1.40×10-10m),其交換吸附能力愈大。由於氟的離子半徑與OH-非常接近,所以土壤對F-交換吸附能力與其他一些陰離子相比,確實要大得多。下面是土壤中陰離子吸附能力大小的排列順序:

河南省地下水中氟的分布及形成機理研究

除沉澱等因素的影響,一般來說,岩土中氟與相應陰離子或水分子的交換能力與岩土中羥基等可交換離子的物質的量有關,而岩土中的羥基等可交換離子的物質的量又與遷移液的pH、岩土本身的酸鹼性、岩土中鐵鋁氧化物膠體、腐殖質以及氟的陽離子配合物的物質的量密切相關,所以,單位質量的岩土顆粒所含的羥基越多,對氟的吸附量就越大;岩土中腐殖質越多,岩土的pH越大,對氟的吸附量也愈大。

從以上分析可以看出,溶液中F-取代了土壤膠體上的OH-,由於土壤溶液中增加了OH-,勢必導致土壤pH值的增高,從而使土壤向鹼性反應發展。有研究表明,土壤氟的數量即氟離子吸附量隨OH-的釋放而明顯增加。不過,土壤溶液中OH-的增加量與土壤膠體上F的吸附量之間並不存在簡單的數量關系,這可能是因為土壤中形成一定量的酸鹼使土壤具有較大的緩沖能力。

在土壤中,被膠體靜電吸附的陽離子,一般都可以被溶液中另一種陽離子交換而從膠體表面解吸。對這種能相互交換的陽離子稱為交換性陽離子,把發生在土壤膠體表面的交換反應稱為陽離子交換作用。而土壤對於金屬-氟配合物的吸附就是通過這一作用來實現的。通常高價陽離子的交換能力大於低價陽離子,就同價離子而言,水化半徑較小的陽離子的交換能力較強。土壤中常見的幾種交換性陽離子的交換能力順序如下:

Fe3+、Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+

衡量土壤陽離子交換能力的指標為陽離子交換容量(CEC),它指土壤所能吸附和交換的陽離子的容量。它與土壤膠體的比表面積和表面電荷有關。按照土壤的交換能力,一般將土壤劃分為三個等級:一般認為陽離子交換容量為20cmol/kg以上的為交換能力強的土壤;20~10cmol/kg為交換能力中等的土壤;小於10cmol/kg的為交換能力弱的土壤。對周口開封地區取樣坑的土壤測定其陽離子交換容量,結果見表7-3。

表7-3中顯示,本區域土壤的陽離子交換容量均在20cmol/kg以上,屬於交換性比較強的土壤,為吸附金屬-氟配合物提供了有利條件。

總之,土壤吸附性氟包括對氟陰離子(F-)和金屬-氟配合物陽離子(如 AlF2+

、FeF2+

、CoF2+

等)的吸附。其中,對F-吸附主要是通過與黏土礦物和土壤腐殖質上OH-的交換實現吸附,對金屬-氟配合物陽離子的吸附則主要通過與黏土礦物或土壤腐殖質上的陽離子交換實現吸附。在紅壤和黃壤等酸性、富鐵鋁土壤上吸附態氟主要是氟配合離子,而在石灰性土壤和鹽鹼土上的吸附態氟主要是F。

表7-3 周口開封地區取樣坑陽離子交換量統計表

『柒』 吸附的作用機理哪個步驟是控制步驟原因

機理:好氧活性污泥的凈化作用有類似於水處理工程中混凝劑的作用,同時又能吸收和 分解水中溶解性污染物. 過程:分三步,①在有氧的條件下,活性污泥絨粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有機物. ②活性污泥絨粒中的水解性細菌水解大分子有機物為小分子有機物,同時,微生物合成自身細胞.廢水中的溶解性有機物直接被細菌吸收,在細菌體內氧化分解,其中間代謝產物被另一群細菌吸收,進而無機化. ③原生動物和微型後生動物吸收或吞食未分解徹底的有機物及游離細菌.

『捌』 化學吸附的作用

在復相催化中,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。

『玖』 audition中的吸附開關起什麼作用

吸附功能有多種。以音頻塊(素材)的吸附為例:

有 A 、B 兩個音頻塊,當你要讓它們做精準的 「無縫拼接」 時,需要將 「吸附到素材」 功能打開。

當你拖動 B 向 A 靠攏時,在二者的邊沿附近放開滑鼠,A 就像 「磁鐵」 一樣將 B 吸附過來,以實現 A+B 的無縫(精準的)拼接。

『拾』 什麼是吸附柱吸附柱按什麼分類吸附柱的作用是什麼

吸附陰或陽離子的一種裝置,按裡面所裝的樹脂分類,也有按柱的形式分類
再看看別人怎麼說的。

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