『壹』 什么是吸附(是定义)
吸附
吸附是指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。
吸附也属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体,尤其是表面面积很大的情况下,这种吸附力能产生很大的作用,所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附,如活性炭、水膜等。吸附过程有两种情况:
物理吸附,在吸附过程中物质不改变原来的性质,因此吸附能小,被吸附的物质很容易再脱离,如用活性炭吸附气体,只要升高温度,就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。
化学吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。
还有一种可以进行连续操作的分子筛,物料连续进入填充床,分子筛可以只吸附固定体积的分子,再释放,而将体积过大的分子拦住,石油气和天然气的分离经常采用这种方式。
吸附作用是催化、脱色、脱臭、防毒等工业应用中必不可少的单元操作。
『贰』 动力波吸附装置的核心技术是什么
其实动力波吸附装置的核心技术就是泡沫区域的吸收,将洗涤液喷入气体中,使洗涤液和气体达到动量平衡,从而在气体的必经之路上形成一个泡沫区。
『叁』 什么是吸附作用
设生物和化学中的交叉说法,都有道理,都不能算绝对谁错或水对。
吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂,被吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。
以下是关于吸附的专业解释
http://www.sciencetimes.com.cn/blog/Small.htm
上可查到的
吸附作用
(一)物理吸附和化学吸附
吸附是指物质附着于固体或液体表面上或物质在相界面上的浓度不同于本体浓度的一种平衡现象。吸附别种物质的物质称为"吸附剂",被吸附的物质称为"吸附质"。"吸附量"是以单位质量吸附剂所能吸附的吸附质的数量表示。
(10-103)
或 (10-104)
而吸附过程所释放出来的热,称之为吸附热 Qads,按惯例,放热吸附,Qads为正值,反之为负值,故
(10-105)
对于一定的吸附剂和一定的吸附质的体系,实验表明,达到平衡时的吸附量与温度及气体的压力有关,即吸附方程式可表示为:
(10-106)
在恒压下,P=常数,则 q=f(T),称为"吸附等压式"。
在恒吸附量下,q=常数,则 P=f(T),称为"吸附等量式"。
在恒温下,T=常数,则 q=f(P),称为"吸附等温式"。依上述条件所作的实验曲线分别称为"等压线"、"等量线"和"等温线"。"等压线"主要用于研究温度变化时吸附类型转变的过程;"等量线"可用以测定等量吸附热,即
(10-107)
而"等温线"常用以解释一些有关现象及测定比表面等,常见的吸附等温线类型如图10-18所示。
图10-18 吸附等温线的模型
(a)单分子层;(b)和(c)多分子层;
(d)和(e)多分子层并在孔隙中凝聚;
(f)单分子层在均匀表面上的表面相变
吸附作用一般可分为物理吸附与化学吸附两种类型。从本质上说,在物理吸附中吸附质与吸附剂表面之间的相互作用力属范德华力,而化学吸附时则属于化学键的价键力,在二者之间形成吸附键。内在本质之间的差异,使其宏观表现亦有所不同,详见表10-9所示。
表10-9 物理吸附与化学吸附之比较
项目 物理吸附 化学吸附
吸附力 范德华力 化学键力
吸附热 较小,约几 kJ·mol-1
近于凝聚热(液化热) 较大,约几十-几百 kJ·mol-1
近于反应热
选择性 无选择性(不定位) 有选择性(定位)
吸附稳定性 不稳定,易解吸 较稳定,不易解吸
分子层数 单分子层或多分子层 单分子层
吸附速率 不需要活化能,较快,不受温度影响 一般需要活化能,较慢,升高温度加快
可逆性 可逆性吸附 可逆或不可逆(例如活性炭吸附 O2,解吸附时、却放出 CO)
一般情况下,物理吸附与化学吸附可以同时发生,但因化学吸附需要较大活化能,只有在温度较高时才能以可观速率进行,故通常在低温时常以物理吸附为主,温度升高逐步过渡至化学吸附。这种关系可自吸附等压线上看出,典型曲线如图10-19所示,其中(a)物理吸附为主;(b)化学吸附为主;(c)由物理吸附到化学吸附的过渡(非平衡关系)。
(二)吸附等温式和吸附剂比表面的测定
为了解释诸如图10-18(a)类型吸附等温线的规律,兰格缪尔(Langmuir)从单层吸附的观点导出如下的吸附等温式:
(10-108)
式中 Vm为单位吸附剂在形成单层吸附所必需的吸附质体积。
V 为在平衡压力 p 下单位吸附剂所吸附的吸附质体积。θ 是在平衡压力 p 下吸附达平衡时表面为吸附质覆盖的分数,称为"覆盖度",a 为吸附平衡常数。图10-20表示 V 与 p 之间的变化关系。由图可见,当 p→∞,ap》1,θ→1,V=Vm,吸附达饱和;当 p→0,1》ap,θ=ap,θ 与平衡压力 p 成线性关系。可以看出兰格缪尔等温式可以解释图10-18(a)类型吸附低压及高压时的规律。而中压指数变化阶段,则常用另一种类型吸附等温式--弗伦德里希(Frandlich)等温式描述:
(10-109)
式中 q 为吸附量,k 及 n 均为经验常数,n 是大于 1 的值。此式适用于中压。
将式(10-108)用下面两种形式进行线性化可确定 Vm值:
(10-110)
或 (10-111)
因此,若分别以变量对作图,可得一直线,由其斜率和截距可分别求出 Vm及 a 值。若已知每个分子的横截面积,则样品的比表面 ∑(单位吸附剂的有效表面)就可以用下式表示: (10-112)
式中 am是一个吸附质分子的横截面积,L 是阿佛加德罗常数,m 是吸附剂的质量,VSTP是气体在 STP 状况下的摩尔体积。
更为经常使用的测定表面积的等温式是 BET 等温式:
(10-113)
式中( p气是被吸附液体在等温式温度时的饱和蒸气压),C 为常数。最常见的 BET 等温线形状(C>2)示于图10-18(b),它的不常见形状(C≤2)示于图10-18(c)。
若要测定已经称重过的某吸附剂样品的表面积,标准 BET 法的步骤如下:
(1)测定在 0.05<x<0.35 范围内吸附物 N2(基准物质)的吸附等温线;
(2)用最小二乘法计算等温线对 x 图线上的线性区域的斜率和截距;
(3)根据求得的斜率和截距计算 Vm;
(4)用式(10-112)计算表面积,其中取 am(N2)=0.162 nm2。
(三)吸附速率与吸附平衡
在一定温度下体系达吸附平衡,吸附速率与脱附速率应相等,吸附量达到恒定。于是,可以在拟定模型后可以通过取吸附、脱附速率相等,求得达平衡时的吸附等温式。下面以兰格缪尔吸附模型为例说明之:
兰格缪尔吸附模型基本假设:(1)对于一定的吸附质,吸附剂表面含有一定数目的吸附部位;(2)每个吸附部位只能束缚一个吸附质分子(即意味着是固定的单分子层);(3)所有部位上的相互作用能都相等(即吸附活化能为一常数,与覆盖度无关);(4)不同部位的分子之间的侧向相互作用都等于零。
假设与吸附剂表面接触的理想气体 A(压力为 p),未占有部位(以表示)和含有已吸附的不发生离解的分子 A 的部位以表示)之间存在着下列平衡:
式中 ka和 kd分别为吸附和脱附速率常数。若设 θ 表示表面被覆盖的分数,(1-θ)为尚未被覆盖部分所占的分数,则吸附速率 ra和脱附速率 rd分别为
当达到吸附平衡时,吸脱附速率相等,即
则 (10-114)
式中为吸附平衡常数。若压力 p 时每单位催化剂吸附的气体体积为 V(已换算为 STP 值),当达到饱和吸附时为 Vm,则
代入式(10-114),可得: 则 (10-115)
式(10-115)即兰格缪尔吸附等温式。
若有 i 种物质同时被同一固体表面吸附,则对于分压为 pi的第 i 组分的气体,不难证得其覆盖度θi为:
(10-116)
例如,若有 A、B 二种气体物质同时被吸附,则 (10-117)
(10-118)
可见,增加 pA(或 pB),则θB(或θA)减小,这是因为 A 和 B 二组分同时竞争表面的同样的活性中心。
上面讨论的是吸附时不发生离解的情况。如果一个吸附分子吸附时伴有离解,离解后粒子各占一个吸附位置,即:
在此种情况下,容易证明吸附等温式为: (10-119)
低压下,可简化为: (10-120)
即覆盖度 θ 与压力 p 的平方根成正比,这一结论可以用来帮助判断是否有离解吸附发生。
对于非理想的真实表面,其有关活化能 Ea与 Ed与覆盖度 θ 可有各种依赖函数关系。通过类似的讨论,可得相应的速率方程和吸附等温式。现将上述讨论结果列于表10-10,以资比较。
表10-10 化学吸附速率公式和吸附等温式
Ea,Ed与θ的关系 ra与rd的表示式 吸附热 吸附速率方程式 等温式 附注
理
想
吸
附 Ea,Ed与θ无关 ra=kap(1-θ)
rd=kdθ q等于常数 dθ/dt=kap(1-θ)-kaθ θ=ap/(1+ap)
(兰格缪尔等温式) 理想、单分子层的,可用于物理吸附或化学吸附
真
实
吸
附 线性关系:
Ea=E0a+βθ
Ed=E0d-γθ ra=kape-βθ/RT
rd=kdeγθ/Rt q=q0-aθ dθ/dt=kape-βθ/RT-keeγθ/Rt
(叶洛维奇方程) θ=RT/αln(A0p)
(乔姆金等温式) 理论的,单分子层的化学吸附
对数关系
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
(弗仑德里胥等温式) 经验的,但也有理论说明,化学吸附和物理吸附均适用
『肆』 吸附式干燥机有什么作用
吸附式干燥机的作用是去除压缩空气中的水和油,吸附式干燥机利用吸附腔体内的吸附剂(活性氧化铝、硅胶、分子筛)吸附水分的特性来降低压缩空气中水分的含量,通过"压力变化"(变压吸附原理)来达到干燥效果。
压缩空气一般都含有大量有害物质,主要有水、油、固体颗粒等,如果不经处理就直接应用于生产,将会带来严重后果。
1、水,表现为水雾、水蒸气、凝结水等。
通常在温度25℃、相对湿度70%条件下,一台排气量为12m³/min的空压机,一天会随着空气吸入340L水。
2、油,包括油污、油蒸汽等。
3、颗粒杂质,如锈泥、金属粉末、橡胶细末、焦油粒等。
吸附式干燥机利用吸附剂的吸水特性,通过变压吸附原理,在高分压下吸附压缩空气重的水分,低分压下解析再生,循环利用,从而得到干燥的压缩空气,一般压力露点可达-20℃~-70℃。
压缩空气中的尘粒、油滴、水滴可以依赖于DPC压缩空气精密过滤器来去除;但滤不掉气态的水和油,它会和压缩空气混合在一起流向压缩空气的下游。从而会导致系统的腐蚀,管道、控制装置及机械内形成渣质沉积,产品污染,吸附式干燥机的作用就是去除水和油,压缩空气下游中绝大部分的 水气、油气必须经吸附式干燥机来进行去除。
『伍』 吸附作用应用原理的吸附作用应用原理
作者: 608
出版社: 化学工业出版社 出版日期: 2005年09月
ISBN: 7-5025-7368-2 开本: 32 开
类别: 物理化学,化学工程及设备,精细化工 页数: 赵振国 页
『陆』 吸附-解吸作用
吸附-解吸是水-岩(土)系统调节氟浓度的一种重要作用。除了由母岩和风化壳转移而进入土壤的氟化物大部分作为土壤的原生矿物而存在外,土壤中其余的氟多以胶体吸附态的离子(简单阴离子或复杂配离子)和分子(主要是氟化物)形式存在于土壤。
关于吸附解吸的机理相当复杂,基本包括机械吸附、物理化学吸附和生物吸附。土壤是多孔体系,有大孔隙,也有小孔隙,孔隙的状况极其复杂,如大小孔隙相互连接,孔径弯曲多种多样,因而可以对进入其中的氟化物起机械阻留作用。机械吸附对可溶性的分子和离子,如水溶性养分等不起保存作用。物理化学吸附是发生在土壤溶液和土壤胶体界面上的一种物理化学反应,土壤胶体借助于极大的表面积和电性,把土壤溶液中的离子吸附在胶体的表面上而保存下来。
在氟迁移和转化过程中,由于氟与一些金属离子的配合作用以及含氟矿物或氟化物沉淀和溶解作用,使土壤中一些束缚态的氟以氟阴离子或氟配合物的形式游离于水-岩(土)系统,而水-岩(土)系统是一个非常复杂的多相复合系统,土壤中存在大量的黏土矿物和沉淀的氢氧化铁、无定形硅酸以及有机物和腐殖质,它们在水-岩(土)系统中会发生不同程度的电离,而使它们带电,根据吸附作用的本质,游离于土壤溶液中的氟阴离子或氟配合物在它们随淋滤液迁移时会与水-岩(土)系统中的黏土矿物和沉淀的氢氧化铁、无定形硅酸、有机物以及腐殖质等发生不同程度的物理、化学或物理化学吸附作用。
土壤中黏土矿物和沉淀的氢氧化铁、无定形硅酸以及有机物等是F-主要吸附剂。在岩土中,由于氟离子和羟基离子的大小相近,电性相同,所以氟可以和金属氧化物中与金属离子配位的羟基、水合基以及腐殖质含有的—COOH和—OH等官能团发生离子交换,把这种作用过程称为离子交换吸附,并且这种反应过程是可逆的,其反应式如下:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
以氧化铁为例,其交换方式可用下式表示。
(1)与配位羟基交换:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
(2)与配位水合基交换:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
土壤腐殖质也是土壤中氟的重要吸附剂。土壤腐殖质主要是由在分子的三维方向上带有很多活性基团的芳烃所组成,故具有较强的吸附表面。土壤腐殖质与氟的吸附,主要通过与腐殖质中的—COOH和—OH等功能团的离子交换反应进行。反应式如下:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
研究表明,被吸附离子半径越接近OH-的离子半径(r=1.32~1.40×10-10m),其交换吸附能力愈大。由于氟的离子半径与OH-非常接近,所以土壤对F-交换吸附能力与其他一些阴离子相比,确实要大得多。下面是土壤中阴离子吸附能力大小的排列顺序:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
除沉淀等因素的影响,一般来说,岩土中氟与相应阴离子或水分子的交换能力与岩土中羟基等可交换离子的物质的量有关,而岩土中的羟基等可交换离子的物质的量又与迁移液的pH、岩土本身的酸碱性、岩土中铁铝氧化物胶体、腐殖质以及氟的阳离子配合物的物质的量密切相关,所以,单位质量的岩土颗粒所含的羟基越多,对氟的吸附量就越大;岩土中腐殖质越多,岩土的pH越大,对氟的吸附量也愈大。
从以上分析可以看出,溶液中F-取代了土壤胶体上的OH-,由于土壤溶液中增加了OH-,势必导致土壤pH值的增高,从而使土壤向碱性反应发展。有研究表明,土壤氟的数量即氟离子吸附量随OH-的释放而明显增加。不过,土壤溶液中OH-的增加量与土壤胶体上F的吸附量之间并不存在简单的数量关系,这可能是因为土壤中形成一定量的酸碱使土壤具有较大的缓冲能力。
在土壤中,被胶体静电吸附的阳离子,一般都可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种能相互交换的阳离子称为交换性阳离子,把发生在土壤胶体表面的交换反应称为阳离子交换作用。而土壤对于金属-氟配合物的吸附就是通过这一作用来实现的。通常高价阳离子的交换能力大于低价阳离子,就同价离子而言,水化半径较小的阳离子的交换能力较强。土壤中常见的几种交换性阳离子的交换能力顺序如下:
Fe3+、Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+
衡量土壤阳离子交换能力的指标为阳离子交换容量(CEC),它指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量。它与土壤胶体的比表面积和表面电荷有关。按照土壤的交换能力,一般将土壤划分为三个等级:一般认为阳离子交换容量为20cmol/kg以上的为交换能力强的土壤;20~10cmol/kg为交换能力中等的土壤;小于10cmol/kg的为交换能力弱的土壤。对周口开封地区取样坑的土壤测定其阳离子交换容量,结果见表7-3。
表7-3中显示,本区域土壤的阳离子交换容量均在20cmol/kg以上,属于交换性比较强的土壤,为吸附金属-氟配合物提供了有利条件。
总之,土壤吸附性氟包括对氟阴离子(F-)和金属-氟配合物阳离子(如 AlF2+、
表7-3 周口开封地区取样坑阳离子交换量统计表
『柒』 吸附的作用机理哪个步骤是控制步骤原因
机理:好氧活性污泥的净化作用有类似于水处理工程中混凝剂的作用,同时又能吸收和 分解水中溶解性污染物. 过程:分三步,①在有氧的条件下,活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物. ②活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物,同时,微生物合成自身细胞.废水中的溶解性有机物直接被细菌吸收,在细菌体内氧化分解,其中间代谢产物被另一群细菌吸收,进而无机化. ③原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解彻底的有机物及游离细菌.
『捌』 化学吸附的作用
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。
『玖』 audition中的吸附开关起什么作用
吸附功能有多种。以音频块(素材)的吸附为例:
有 A 、B 两个音频块,当你要让它们做精准的 “无缝拼接” 时,需要将 “吸附到素材” 功能打开。
当你拖动 B 向 A 靠拢时,在二者的边沿附近放开鼠标,A 就像 “磁铁” 一样将 B 吸附过来,以实现 A+B 的无缝(精准的)拼接。
『拾』 什么是吸附柱吸附柱按什么分类吸附柱的作用是什么
吸附阴或阳离子的一种装置,按里面所装的树脂分类,也有按柱的形式分类
再看看别人怎么说的。