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物理吸附劑和化學(xué)吸附劑的區(qū)別有哪些?
作者:  Admin       瀏覽:       發(fā)布時(shí)間:  2019-12-09

物理吸附劑和化學(xué)吸附劑的區(qū)別有哪些?

    吸附劑也稱吸收劑。這種物質(zhì)可使活性成分附著在其顆粒表面,使液態(tài)微量化合物添加劑變?yōu)楣虘B(tài)化合物,有利于實(shí)施均勻混合。是一種能夠有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。具有大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu);對(duì)吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力;一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);制造方便、容易再生;有極好的吸附性和機(jī)械性特性。
    物理吸附劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但使用物質(zhì)的物理性質(zhì),典型的是活性炭,因?yàn)榛钚蕴慷嗫祝菀孜捷^大的雜質(zhì),甚至一些大的氣體分子都能被吸附,這個(gè)過(guò)程不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)。化學(xué)吸附劑使用化學(xué)反應(yīng)。例如,當(dāng)CO2是雜質(zhì)時(shí),讓它通過(guò)石灰水,排出的氣體不含二氧化碳,因?yàn)镃O2和石灰水之間的反應(yīng)會(huì)消耗二氧化碳。這個(gè)例子不太合適,因?yàn)槭宜ǔS糜谥甘緦?shí)際實(shí)驗(yàn)中二氧化碳的存在,但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中卻沒(méi)有。它可以吸附雜質(zhì),因?yàn)镃a(OH)2本身具有低溶解度并且不能消耗大量的CO2。NaOH的效果會(huì)好很多。
    物理吸附有以下特點(diǎn):
    ①氣體的物理吸附類似于氣體的液化和蒸氣的凝結(jié),故物理吸附熱較小,與相應(yīng)氣體的液化熱相近;
    ②氣體或蒸氣的沸點(diǎn)越高或飽和蒸氣壓越低,它們?cè)饺菀滓夯蚰Y(jié),物理吸附量就越大;
    ③物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脫附速率都較快;任何氣體在任何固體上只要溫度適宜都可以發(fā)生物理吸附,沒(méi)有選擇性;
    ④物理吸附可以是單分子層吸附,也可以是多分子層吸附;
    ⑤被吸附分子的結(jié)構(gòu)變化不大,不形成新的化學(xué)鍵,故紅外、紫外光譜圖上無(wú)新的吸收峰出現(xiàn),但可有位移;
    ⑥物理吸附是可逆的;
    ⑦固體自溶液中的吸附多數(shù)是物理吸附。
    化學(xué)吸附的主要特點(diǎn)是:僅發(fā)生單分子層吸附;吸附熱與化學(xué)反應(yīng)熱相當(dāng);有選擇性;大多為不可逆吸附;吸附層能在較高溫度下保持穩(wěn)定等。化學(xué)吸附又可分為需要活化能的活化吸附(activated adsorption)和不需活化能的非活化吸附(non-activated adsorption),前者吸附速度較慢,后者則較快。
    化學(xué)吸附是多相催化反應(yīng)的重要步驟。研究化學(xué)吸附對(duì)了解多相催化反應(yīng)機(jī)理,實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)工業(yè)化有重要意義。吸附特點(diǎn)與物理吸附相比,化學(xué)吸附主要有以下特點(diǎn):
    ①吸附所涉及的力與化學(xué)鍵力相當(dāng),比范德華力強(qiáng)得多。
    ②吸附熱近似等于反應(yīng)熱。
    ③吸附是單分子層的。因此可用朗繆爾等溫式描述,有時(shí)也可用弗羅因德利希公式描述。
    ④有選擇性。
    ⑤對(duì)溫度和壓力具有不可逆性。另外,化學(xué)吸附還常常需要活化能。確定一種吸附是否是化學(xué)吸附,主要根據(jù)吸附熱和不可逆性。
    吸附劑的種類:
    1、極性吸附劑,如硅膠和氧化鋁,它可以去除親水性顏料;
    2、半化學(xué)吸附:聚酰胺和大孔樹(shù)脂。吸附原理是氫鍵,大孔樹(shù)脂和一些范德華力。聚酰胺可以通過(guò)分子中的酰胺羰基與酚和黃酮的酚羥基形成氫鍵。它還可以與酰胺鍵上的游離胺和醌和脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵;
    3、非極性吸附劑:如活性炭,紙漿,滑石粉,硅藻土。它可以去除親脂性色素。活性炭是一種優(yōu)異的吸附劑。它對(duì)顏料,細(xì)菌,熱原和其他雜質(zhì)等雜質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力,并且還具有助濾劑。內(nèi)部有大量的微孔和空洞,表面積可達(dá)200-500m2/g。吸附原理:由于大多數(shù)顏料具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu),因此易于吸附。用途:冷吸附法,熱吸附法,碳層助濾劑法,柱層析吸附法。

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