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📜  吸附与吸收

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:12.742000             🧑  作者: Mango

吸附与吸收

表面化学与表面或界面处发生的现象有关。界面或表面由分隔主体相的连字符或斜线表示。例如，固体和气体之间的界面可以用固体气体或固体/气体来表示。由于它们完全混溶，气体之间没有界面。

在表面化学中，遇到的本体相可能是纯化合物或溶液。界面通常只有几个分子厚，但其面积由体相颗粒的大小决定。许多重要的现象发生在界面，包括腐蚀、电极过程、多相催化、溶解和结晶。吸附过程，吸附和吸收，都是吸附过程。

什么是吸附？

分子吸附在表面的物质称为吸附中的被吸附物。吸附剂是在其表面上发生该过程的物质。这是表面现象。

吸附具有工业应用，如空调、吸附式制冷机、合成树脂和水净化。因为吸附式冷水机没有活动部件，所以很安静。吸附在制药工业中用于将神经系统暴露于特定药物或药物的一部分。分子在聚合物表面的吸附被用于各种应用，包括不粘涂层和生物医学设备的开发。

吸附中常用的一些基本术语是：

  • 吸附质——任何吸附在表面上的物质都称为吸附质。在吸附过程中发生吸附物和金属之间的电荷转移，从而产生偶极矩。
  • 吸附剂——吸附剂是不溶性材料，其表面有液体涂层，例如毛细管和孔隙。当一种材料（例如海绵）能够在小腔室中容纳特定量的液体时，就称其为吸附剂。吸附剂在化学吸收中是必不可少的，当特定物质被困在材料表面时就会发生化学吸收。

吸附类型

根据吸附质和吸附剂之间的相互作用力，吸附分为两种类型。

  1. 物理吸附：物理吸附，也称为物理吸附，是一个放热过程。它具有低吸附焓。物理吸附通常涉及由于称为范德华力的弱力而导致气体在固体表面上的积累。因为给定表面的吸附剂不显示任何特定的气体，所以物理吸附缺乏特异性。它是可逆的，即固体对气体的物理吸附可以通过固体对气体的物理吸附来逆转。吸附剂如木炭表面吸附氢气、氮气等气体是物理吸附的一个例子。吸附剂的表面积影响物理吸附。吸附的程度随着表面积的增加而增加。例如，细碎的金属和多孔物质具有较大的表面积。因此，它们被认为是良好的吸附剂。它还取决于吸附物的组成。
  2. 化学吸附：化学吸附是化学吸附的别称。吸附发生在通过化学吸附中的化学键结合在一起的吸附物质中。化学吸附具有很高的特异性，这意味着它只有在吸附剂和被吸附物之间存在化学键时才会发生。化学吸附是不可逆的，它更喜欢高压。由于化学键合，化学吸附具有高吸附焓。在较高温度下，在较低温度下吸附的气体的物理吸附可以转化为化学吸附。化学吸附与表面积成正比。化学吸附随着吸附剂表面积的增加而增加。高温下吸附剂（如铁催化剂）表面吸附氢气、氮气和其他气体是化学吸附的一个例子。

吸附示例

吸附本质上是一种表面现象。由于固体，特别是细碎金属具有较大的表面积，因此木炭、硅胶、氧化铝凝胶、粘土、胶体、细碎状态的金属等可作为良好的吸附剂。这里有一些例子：

  • 当将诸如O 2 、H 2 、CO、Cl 2 、NH 3或SO 2的气体放入装有木炭的密闭容器中时，密闭容器中的压力会降低。气体分子聚集在木炭的表面，这意味着气体被吸附在那里。
  • 当将动物炭添加到有机染料（例如亚甲蓝）溶液中并彻底摇动溶液时，滤液变为无色。结果，染料分子聚集在木炭表面，即被吸附。
  • 当原糖水溶液通过动物木炭床时，有色物质被木炭吸附，溶液变为无色。
  • 由于水分子吸附在硅胶表面，空气在它的存在下变得干燥。

什么是吸收？

在吸收中，分子被长度而不是空气吸收。吸附是基于形成吸附膜的表面，而吸收包括吸收剂的整个体积。吸收是物质捕获和转换能量的过程。吸收剂将其捕获的材料分布在整个结构中，而吸附剂仅将其分布在表面上。当原子穿过或进入大体积材料时，这称为吸收。在吸收过程中分子完全溶解或扩散在吸收剂中，形成溶液。一旦溶解，分子就很难从吸收剂中分离出来。

用于空间冷却应用、制冰、冷藏和涡轮入口冷却的吸收式制冷机是吸收循环的常见商业应用。由于其高效、环保的制冷剂、清洁燃烧的燃料以及需要维护的运动部件少，吸收对于消费者来说是一个非常好的选择。液体对气体的吸收用于油的氢化和饮料的碳酸化。

吸收类型：

  • 物理吸收：非反应性过程，例如当空气中的氧气溶解在水中时。该过程由液体和气体以及溶解度、温度和压力等物理特性决定。
  • 化学吸收：化学吸收是一种吸收类型，其中一种状态的化学物质被另一种状态的化学物质吸收（例如，液体或固体吸收的气体）。

吸收中常用的一些基本术语是：

  • 吸收物-被吸收的物质称为吸收物
  • 吸收剂——吸收的物质称为吸收剂。

当我们用纸巾清理分裂的水时，纸会吸收水，所以纸是吸收剂，水是吸收物。

吸附与吸收的区别

Absorption

Adsorption

It is the assimilation of the molecular system throughout the bulk of the solid or liquid medium.It is the accumulation of molecular species at the bottom instead of the liquid or solid.
It is a bulk phenomenon.It is a surface phenomenon.
It is an endothermic processIt is an exothermic process
It is unaffected by temperature.It is influenced by low temperature
It occurs at a uniform rate.It increases steadily and reaches equilibrium.
It is constant throughout the medium.The Concentration at the bottom of the adsorbent is different from that in bulk.
Because of the availability of space and the nature of the particle, substances are absorbed into an absorbent.Substances are adsorbed onto the surface of an adsorbent because the adsorbent contains vacant spaces that encourage particle adhesion to the spaces.
The absorbed materials remain in the absorbent without interacting chemically with it.The adsorbed materials are held to the adsorbent by Van der Wall’s forces or covalent bonds.
Based on their chemical interactions with the phases, absorbing materials can be separated into different phases.Adsorbed materials can be separated by passing a new substance through the adsorbent’s surface and replacing the previously adsorbed material.
Absorption is used by a variety of living and non-living systems. Living systems, such as unicellular organisms, rely on the absorption phenomenon to obtain nutrients and water. Absorption is used for cold storage in non-living systems such as refrigerators.Adsorption is used in a variety of living and non-living systems. Adsorption is a phenomenon that living systems, such as viruses, use to attach to bacteria or other organisms. Adsorption chromatography, for example, uses the principle of adsorption to separate mixtures.

示例问题

问题一：什么是解吸？

回答：

问题2：什么是吸附过程？

回答：

问题3：吸附和吸收的区别？

回答：

问题4：有哪些不同类型的吸收？

回答：

问题5：在甲烷和二氧化硫气体中，哪种气体更容易吸附在木炭上，为什么？

回答：