吸附与吸附剂

简述吸附质被吸附剂吸附的过程吸附是指一种物质在另外一种物质表面上附着的现象，涉及到吸附剂和吸附质两个物质。

例如，在有机玻璃表面上，水珠在表面停留是由于水分子被吸附在表面上。

吸附过程是物质的表面现象之一，也是广泛存在于自然界和工业生产中的重要现象之一。

吸附过程可以被归类为三种类型：物理吸附、化学吸附和生物吸附，每种类型均由不同的机理和方式组成。

1. 物理吸附物理吸附是指吸附剂和吸附质之间的物理相互作用，通常涉及到范德华力和静电相互作用。

当两个物质接近时，吸附剂的表面吸引吸附质分子，并将分子“强烈地”拉近吸附剂表面，形成一个薄的吸附层。

随着温度的升高，吸附质分子变得更加粗糙，并呈现不规则排列的状态。

物理吸附过程不消耗能量，吸附强度一般较弱，也可以被外部力量（例如冲洗）移除。

2. 化学吸附化学吸附是吸附剂和吸附质之间形成化学键，大部分情况下是共价键。

当吸附质和吸附剂表面化学官能团发生作用时，它们会形成一个新的化合物，吸附质分子被更紧密地固定在吸附剂表面。

这种吸附过程通常需要提供能量，因为化学键的形成是需要能量的，吸附强度比物理吸附要大，难以被化学诱导清除。

3. 生物吸附生物吸附是指由微生物（如细菌）来吸附其他物质，也包括多肽、DNA、酵素和抗体等生物分子。

生物吸附通常通过将吸附质周围的物质聚集在一起，例如利用丝状分子聚集的特性将微生物附着在底板上。

生物吸附在环境保护和医疗领域中具有重要的应用。

综上所述，不同类型的吸附过程具有不同的机理和特征，但它们都是涉及到吸附剂和吸附质之间的相互作用。

吸附过程已经被广泛应用于许多领域，例如环境保护、化学工业和医疗领域等。

通过了解各种吸附过程的特征和机理，我们可以更好地理解它们的应用和优化各种工业流程。

問題與討論1.解釋下列名詞:吸收(absorption)、吸附(adsorption)、吸附劑(absorbent)、受吸相(adsorbed phase)、受吸物貨吸附質(adsorbate)、收附(sorption)、物理吸附(physical adsorption)、化學吸附(chemical adsorption)。

吸收(absorption)藉氣體與液體的接觸，使氣相中的溶質傳送到液相中，以達到分離的目的。

化學吸收：氣相中溶質溶於液相，會與溶劑起反應的。

物理吸收：氣相中溶質溶於液相，不會與溶劑起反應的。

吸附(Adsorption)氣相或液相內部的濃度，常異於再另一個接觸面的液相或固相上的濃度，通常介面上的濃度會比較高，這種物質集中在液體或固體界面上吸附的物質稱為吸附(Adsorption)。

吸附劑(absorbent)吸附劑是能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質。

吸附質(Adsorbate)或受吸相(Adsorbate phase)被界面吸附的物質稱為吸附質(Adsorbate)或受吸相(Adsorbate phase)。

物理吸附(physical adsorption)物理吸附不與發生反應，具有吸附熱低，吸附平穩是可逆且快速的特點。

化學吸附(chemical adsorption)化學吸附則會與之發生反應，常伴隨較高的熱量變化。

2.本實驗所用的過濾器材，以選用玻璃燒結過濾裝置，較使用濾紙為佳，有什麼理由？若只能用濾紙如何改進？3.顆粒狀的活性碳如何產生？在缺氧及高溫﹝300–500度C﹞的條件下，將原料熱解形成多裂孔性的炭結構體。

在炭化期間，大部份的非炭元素，例如氫和氧，藉由原料之裂解程序而以揮發性氣體產物被去除，如此炭化產物炭原子組合─芳香族環之片狀結構，由於非常不規則，故會形成一些裂隙，這些裂隙將會在活化程序中，形成更發達的微孔結構。

再利用活化劑放出的氣體，或用活化劑浸漬原料，在高溫處理後都可得到活性炭。

吸附剂与吸附质之间的作用力吸附作用力可分为物理吸附和化学吸附两种。

物理吸附是指吸附剂与吸附质之间的相互作用力主要是范德华力。

范德华力主要包括静电力、诱导力和色散力。

静电力是由于吸附剂表面存在带电粒子所产生的相互作用力。

诱导力是由于吸附剂表面带电粒子在吸附质的作用下引起周围电荷的重排，从而引发相互作用力。

色散力是由于吸附剂表面的分子间距不规则导致的分子间碰撞引发的相互作用力。

化学吸附是指吸附剂与吸附质之间的相互作用力主要是化学键力。

化学吸附是通过化学键的形成来进行的。

吸附剂的表面活性中心与吸附质的活性基团进行化学反应，形成共价键或离子键，从而实现吸附。

吸附作用力的强弱受到多种因素的影响。

首先是吸附剂和吸附质之间的相互作用力大小。

相互作用力愈强，吸附作用力就愈大。

其次是吸附剂和吸附质的表面性质。

表面活性更好的物质具有更强的吸附能力。

例如，具有更多活性基团和更大表面积的物质具有更强的吸附能力。

此外，温度、压力和物质浓度也会影响吸附作用力的强弱。

一般来说，温度越高，吸附作用力越弱。

在较高的压力和浓度条件下，吸附作用力也会增强。

吸附作用力的研究对于理解和应用很多领域都有重要意义。

在环境领域，吸附作用力有助于处理水和空气中的污染物。

吸附剂可以通过吸附作用力将有害物质从环境中去除，改善环境质量。

在材料科学领域，吸附作用力有助于设计和开发高效的吸附剂材料。

吸附剂的性能取决于其吸附作用力的强弱，因此了解吸附作用力对于材料设计具有重要意义。

在化工和制药工业中，吸附作用力有助于分离和纯化物质。

根据吸附作用力的不同强弱，可以实现对混合物中的组分的选择性吸附和分离。

总结起来，吸附剂与吸附质之间的作用力主要是吸附作用力，其中物理吸附以范德华力为主，而化学吸附以化学键力为主。

吸附作用力的强弱受到多种因素的影响，如相互作用力的大小、表面性质、温度、压力和物质浓度等。

吸附作用力的研究对于环境、材料科学、化工和制药工业等领域具有重要意义。

吸附剂（吸收剂）用以选择性吸附气体或液体混合物中某些组分的多孔性固体物质称吸附剂。

吸附剂通常制成球形、圆柱形或无定形的颗粒或粉末。

优良吸附剂应具有的特性主要是单位质量吸附剂具有较大的表面积，对吸附质具有较大的吸附能力（即平衡吸附量大）。

并且具有良好的选择性，即能优先吸附混合物中某些组分。

此外，还要求容易再生（即平衡吸附量对温度或压力的变化敏感），具有足够的强度和耐磨性等。

常用的吸附剂有：①活性白土、硅藻土等天然物质。

常用于油品和糖液的脱色精制；②活性炭。

由各种含炭物质经炭化和活化处理而成，耐酸碱但不耐高温，吸附性能良好，多用于气体或液体的除臭、脱色、以及溶剂蒸气回收和低分子烃类的分离；③硅胶。

由硅酸钠水溶液脱钠离子制成的坚硬多孔的凝胶颗粒，能大量吸收水分，吸附非极性物质量很少，常用于气体或有机溶剂的干燥以及石油制品的精制；④活性氧化铝。

由氧化铝的水合物加热脱水制成的多孔凝胶和晶体的混合物，常用于气体和有机物的干燥；⑤合成沸石。

又称分子筛，人工合成的硅铝酸盐，具有均匀的孔径，热稳定性高，选择性好，用于气体和有机溶剂的干燥及石油馏分的吸附分离等；⑥合成树脂。

具有巨型网状结构，常用的有非极性树脂，如苯乙烯-二乙烯基苯共聚体；极性树脂，如聚甲基丙烯酸酯，用于废水处理、维生素的分离、药剂的脱色和净制等。

1、吸附分离应用背景：吸附操作在化工、轻工、炼油、冶金和环保等领域都有着广泛的应用。

如气体中水分的脱除，溶剂的回收，水溶液或有机溶液的脱色、脱臭，有机烷烃的分离，芳烃的精制等。

2、吸附的定义及概念：固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附。

其中被吸附的物质称为吸附质，固体物质称为吸附剂。

3、吸附机理的分类：根据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同，吸附操作分为物理吸附与化学吸附两大类。

⑴、物理吸附或称范德华吸附：它是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力作用的结果，因其分子间结合力较弱，故容易脱附，如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分子之间的引力，气体就会凝结在固体表面上，吸附过程达到平衡时，吸附在吸附剂上的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中的分压。

吸附质吸附剂
吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个关键要素。

吸附质（Adsorbate）是指被吸附在吸附剂表面的物质。

这些物质可以是气体、液体或固体，但通常是那些与吸附剂有相互作用力（如范德华力、化学键合力等）的物质。

吸附质可以是单一物质，也可以是多种物质的混合物。

吸附剂（Adsorbent）则是指具有吸附能力的物质，通常是多孔性固体。

吸附剂的主要作用是提供吸附质在其表面附着的位置，并通过物理或化学作用将吸附质固定在其表面。

吸附剂的种类很多，常见的包括活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛等。

在吸附过程中，吸附质与吸附剂之间的相互作用力起到关键作用。

这些相互作用力可以是物理吸附（如范德华力）或化学吸附（如化学键合）。

物理吸附通常较弱，吸附热较小，吸附过程是可逆的；而化学吸附则较强，吸附热较大，吸附过程往往是不可逆的。

吸附剂的选择对吸附效果有着重要影响。

不同的吸附剂对不同的吸附质有不同的吸附能力和选择性。

因此，在选择吸附剂时，需要考虑吸附质的性质、吸附条件以及吸附目的等因素。

总之，吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个基本要素，它们之间的相互作用决定了吸附过程的效率和效果。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的吸附剂和吸附条件，以实现最佳的吸附效果。

吸附的基本概念
吸附就是固体或液体表面对气体或溶质的吸着现象。

由于化学键的作用而产生的吸附为化学吸附。

如镍催化剂吸附氢气，化学吸附过程有化学键的生成与破坏，吸收或放出的吸附热比较大，所需活化能也较大，需在高热下进行并有选择性。

物理吸附是由分子间作用力相互作用而产生的吸附。

如活性炭对气体的吸附，物理吸附一般是在低温下进行，吸附速度快、吸附热小、吸附无选择性。

[2] 吸附物、吸附剂：在固体表面积蓄的组分称为吸附物或吸附质(adsorbate)，多孔固体称为吸附(adsorbent)。

广义地讲，指固体表面对气体或液体的吸着现象。

固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。

根据吸附质与吸附剂表面分子间结合力的性质，可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附由吸附质与吸附剂分子间引力所引起，结合力较弱，吸附热比较小，容易脱附，如活性炭对气体的吸附。

化学吸附则由吸附质与吸附剂间的化学键所引起,犹如化学反应，吸附常是不可逆的,吸附热通常较大。

在化工生产中，吸附专指用固体吸附剂处理流体混合物，将其中所含的一种或几种组分吸附在固体表面上，从而使混合物组分分离，是一种属于传质分离过程的单元操作，所涉及的主要是物理吸附。

吸附分离广泛应用于化工、石油、食品、轻工和环境保护等部门。

第七章其它分离技术和分离过程的选择第二节吸附分离7.2.1 吸附原理和吸附剂7.2.2 吸附平衡7.2.3 吸附速率7.2.4 吸附分离工艺简介何谓“吸附操作”？流动相与多孔的固体颗粒接触，使固体颗粒能有选择地累积和凝聚流动相中一定组分在其内外表面上，从而达到分离目的。

吸附剂（adsorbent）(固相)吸附质（adsorbate）(流体相)应用领域：1.石油、化工、冶金、食品、医药；2.日常生活中的应用：家用净水剂，冰箱除异味 , gas masks返回顶部7.2.1吸附原理和吸附剂吸附原理：吸附质单个原子、离子或分子与固体表面之间存在着相互作用力而被吸附在固相的内外表面上。

吸附作用力的性质★吸附剂的特征：比表面大，多孔强度规格★常用吸附剂：1.硅胶：SiO2·nH2O。

易于吸附极性物质，吸湿量可达40%。

2.活性氧化铝：Al2O3。

无定形多孔结构，比表面250m2/g，脱水剂。

3.活性碳：孔径10-1000,比表面1200-1600m2/g，吸附有机物。

4.分子筛：结晶硅铝酸盐的多水化合物。

Mex/n [(AlO2)x(SiO2)y] · nH2O主要型号3A, 4A, BX, 10X, Y,Na丝光沸石等，孔径均一。

比表面600-100m2/g，孔径3-10，烃类气体的深度干燥。

返回顶部7.2.2吸附平衡吸附平衡的定义：在一定的条件下，当流体与吸附剂接触后，流体中的吸附质将被吸附剂吸附。

经过足够长时间，吸附质在两相中的含量达到一定值，不再变化，称为吸附平衡。

吸附平衡关系决定了吸附过程的方向和极限，是设计吸附分离过程的依据。

一、气体的吸附平衡：1.单组分吸附：Langmuir吸附等温方程：等温，均匀表面，被吸附溶质分子之间没有互相作用力，形成单分子层吸附（曲线I）。

(7-41)Freundlich吸附经验式：(7-42)2.多组分吸附：三组分等温等压相图：修正的Langmuir方程式：(7-43)(7-44)二、液体的吸附平衡液相吸附比气相吸附，在机理上要复杂得多。

吸附的分类吸附是指某种气体，液体或者被溶解的固体的原子，离子或者分子附着在某表面上。

这一过程使得表面上产生由吸附物构成的膜。

吸附不同于吸收，吸收是指作为吸附物的液体浸入或者溶解于另一液体或固体中的过程。

吸附仅限于固体表面，而吸收同时作用于表面和内部¹。

吸附的类型根据吸附过程中是否发生化学反应，吸附可以分为物理吸附和化学吸附²。

物理吸附物理吸附是指在吸附过程中物质不改变原来的性质，只是由于分子间的范德华力而使得吸附物分子与固体表面分子相互吸引。

因此物理吸附的能量较小，一般在5~40 kJ/mol之间，被吸附的物质很容易再脱离，只要升高温度或者降低压力，就可以使被吸附的物质逐出固体表面。

物理吸附通常是多层吸附，即在第一层分子之上还可以形成第二层、第三层等多层分子。

物理吸附对温度和压力比较敏感，温度升高或者压力降低都会导致物理吸附减少。

物理吸附对气体或液体的性质没有特殊要求，只要有范德华力存在，就可以发生物理吸附。

化学吸附化学吸附是指在吸附过程中不仅有范德华力，还运用化学键的力，使得固体表面分子与气体或液体分子之间形成共价键或离子键等化学键。

因此化学吸附的能量较大，一般在80~800 kJ/mol之间，要逐出被吸附的物质需要较高的温度或者较低的压力，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。

化学吸附通常是单层吸附，即只有第一层分子与固体表面形成化学键，第二层及以上的分子只能通过范德华力与第一层分子相互作用。

化学吸附对温度和压力不太敏感，温度升高或者压力降低对化学键影响不大。

化学吸附对气体或液体的性质有特殊要求，必须能够与固体表面形成化学键才能发生化学吸附。

吸附剂的分类根据不同的标准，可以将用于实现吸附过程的固体材料称为吸附剂，并按照以下几种方式进行分类³。

按孔径大小分类粗孔和细孔：粗孔指孔径大于50 nm的孔道，细孔指孔径小于2 nm的孔道。

粗孔吸附剂的表面积较小，但孔道容易通畅，适用于吸附大分子的物质。

吸附棉、吸附剂和吸收剂在油品化学品泄漏处理中的应用一、概述泄漏是常见的现象。

泄漏无处不在。

人们常说的漏气、漏汽、漏风、漏水、漏油、漏酸、漏碱；法兰漏、阀门漏、油箱漏、水箱漏、管道漏、三通漏、船漏、车漏、管漏都是泄漏。

自行车漏气令人懊恼，汽车轮胎漏气是安全隐患，水龙头滴漏是浪费，化工厂易燃易爆或有毒气体的泄漏则严重威胁生产和人员的安全。

跑冒滴漏是我们对泄漏形式的一种描述，其实质都是泄漏。

在油品化学品生产、运输、储存、经营、使用和废弃物处置过程中，它的生产开始，直到他消亡的全过程，每个环节都有发生泄漏事故的可能，油品和化学品泄漏时时发生。

几乎每隔几天都有危险品泄漏包括道路运输事故经常看到的槽罐车泄漏满地的场景，事故见诸于报端，消防部门每年参加处置化学品泄漏事故最少也是上千起。

每年泄漏至海洋的石油和石油产品约占世界石油总产量的0.5%，以油轮遇难造成的石油泄漏污染最为突出。

这里还不包括生产企业、经营单位、储备场所自行处置的成功或不成功的泄漏事故。

危险化学品泄漏事故主要指液体危险化学品发生了一定规模的泄漏，有的没有发展成为火灾、爆炸或中毒事故，但造成了严重的财产损失或环境污染。

危险化学品泄漏事故一旦失控，往往造成重大火灾、爆炸或中毒事故。

现在一些企业认为只要没有造成人员伤亡的事故就不属于重大事故，实际上只要是造成了重大经济损失，破坏了生态环境，就属于严重的危化品泄漏事故。

虽然小的泄漏（通常的盛装油品化学品的铁桶、钢桶、塑料桶或其他容器的损坏造成的泄漏、灌桶和分装时的溢漏和溅漏、设备和机械、管道和法兰的滴漏等）不会对企业的生产造成严重的影响，但泄漏的发生，导致产品的损失、清理的工作时间损失、清理费用的产生、员工职业事故（摔伤、跌倒等）的产生，没有经过正确处理的化学品泄漏会随雨水或其他渠道，污染附近的土壤、地表水和地下水。

防患于未然，预防化学品的泄漏。

一旦化学品泄漏真的发生，就需要采取积极、有效、正确的措施来控制泄漏。

化学吸附名词解释一、化学吸附名词解释：1、吸附剂——多孔物质。

如活性炭、硅胶、分子筛等。

(1)吸附剂(Adsorbent Substrate)：是指能够对吸附质产生吸附作用的固体或液体物质。

吸附剂有无机吸附剂和有机吸附剂之分，常用的无机吸附剂为活性炭、硅胶、分子筛等，常用的有机吸附剂为活性氧化铝、活性炭纤维等。

2、吸附质——吸附在吸附剂上的物质。

(1)被吸附质(Adhesive Substance)：是指与吸附剂互相接触，并能为吸附剂所吸附的物质。

(2)吸附质的结构(Structure of Excipients)：即与被吸附质有关的化学键，吸附作用就是按照这种键进行的。

(3)吸附质的量(Volume of Adsorbent Substance)：每克物质在吸附剂表面所吸附的量称为该物质在吸附剂上的吸附量，常用单位为摩尔/升(mole/ l)。

3、吸附平衡——在吸附过程中，当吸附达到平衡时，吸附质在吸附剂上的量与吸附剂的量相等。

在一定温度下，某些吸附剂的吸附能力达到最大值。

一般，低温下吸附能力较高，因此，吸附平衡在低温下比较稳定。

通常吸附平衡只适用于宏观吸附，而不适用于微观吸附。

但也有一些例外。

(1)解吸附(Deconvolution)：就是将已经吸附在吸附剂上的物质从吸附剂上脱除的过程。

通常采用两种方式：机械方法和化学方法。

(2)再生(Recycling)：通过加热、减压等方法使吸附质分离，从而恢复吸附剂的吸附能力。

(3)洗脱(Washing)：去除吸附在吸附剂上的物质，使吸附剂的吸附能力得以恢复。

(4)挥发(Volatile)：脱除被吸附质，重新吸附原来的物质。

(5)脱附(Desorption)：去除吸附在吸附剂上的物质，从而恢复吸附剂的吸附能力。

二、化学吸附动力学参数4、吸附热——在吸附剂表面单位面积上吸附质所放出的热量。

(1)热容(Relic Ider)：是指在一定温度下， 1克吸附质从其饱和蒸气中吸附一摩尔吸附质所需要的热量。

吸附剂与吸附质之间的作用力
吸附是物质分子间相互作用的一种形式，是指吸附剂（吸附介质）与吸附质（被吸附物质）之间的相互作用。

相互作用力是吸附的基础，影响着吸附的程度和特性。

吸附作用力通常由化学力和物理力两种力量共同作用而产生。

1.物理力
物理力是吸附中最基本的作用力。

物理力包括范德华力和静电力。

吸附剂和吸附质之间的范德华力是指接近距离时分子间的一种弱吸引力，这种力在吸附剂表面与吸附质分子之间形成了强烈的分子力和极化力，从而促使吸附发生。

静电力是指表面电荷之间的相互作用力，表面电荷可引起吸附质中电子的移动，从而产生静电极化，使吸附剂表面与吸附质之间的静电场强度增加，增强范德华力和化学力。

2.化学力
化学力是吸附中比较重要的一种作用力。

化学力包括体化学吸附和化学吸附。

体化学吸附是指吸附剂表面吸附质分子后，吸附质分子分部降解出离子或原子，以共价化合物的形式与吸附剂表面结合成分子层。

化学吸附是指吸附质分子与吸附剂表面处于较近距离时，发生了共价键或离子键的形成。

这种键是由于吸附物质的电子在吸附剂表面处处于一个相对较稳定的构象而形成的。

化学吸附的强度比物理吸附的强度大，其吸附量也比物理吸附的多。

总之，吸附剂与吸附质之间的作用力决定了吸附的强弱、选择性及吸附过程的特性。

吸附作用力不仅影响着吸附过程和特性，也对吸附剂的结
构和性质产生着影响。

在吸附剂的设计和选择中，需要依据吸附性质的要求选择和设计合适的吸附剂和吸附条件，以达到最佳的吸附效果。

吸附剂吸附原理范文吸附剂是一种可以附着在其表面上的物质，能够吸附其他物质，如气体或液体。

吸附过程涉及吸附剂与被吸附物之间的相互作用，这些相互作用决定了吸附的效果和吸附速度。

吸附剂的吸附原理可以通过物理吸附和化学吸附来解释。

物理吸附是指吸附剂和被吸附物之间的弱吸引力作用。

这种吸附一般发生在相互之间没有化学反应发生的情况下。

物理吸附主要依赖于分子间的Van der Waals力和表面的毛细力。

Van der Waals力是一种吸引力，由于分子间的电荷分布不均匀，而产生的电荷诱导引起的。

它是吸附剂分子和被吸附物分子之间的相互作用力。

当吸附剂的表面具有裂缝、孔隙或高度细分的结构时，吸附剂的表面积会增大，从而增加了单个分子与吸附剂表面之间的接触面积，进一步增强了Van der Waals力的作用。

另外，毛细力是吸附剂内部微小孔隙的表现，它会引起毛细管效应，使液体在吸附剂孔隙内形成凹陷，从而增加了吸附剂与液体之间的接触面积和吸附效果。

化学吸附是指吸附剂与被吸附物之间的化学反应。

这种吸附取决于吸附剂表面的化学性质和被吸附物的活性。

化学吸附的过程是通过吸附剂表面上的活性位点吸引和捕获被吸附物分子，然后发生化学反应。

这种化学反应可能是吸附剂表面与被吸附物之间的键合或解离反应。

在化学吸附中，吸附剂表面上的功能基团起着至关重要的作用。

吸附剂表面的官能团可以通过静电作用力、共价键形成和氢键形成来与被吸附物形成化学键。

这些化学键可以是共价键、离子键或金属键等。

化学吸附一般比物理吸附更牢固，不易被热、震荡或洗涤等外界条件影响。

吸附剂的选择和设计依赖于被吸附物的特性和需求。

不同类型的吸附剂适用于不同的吸附物。

例如，活性炭是一种常用的吸附剂，适用于吸附气体、溶解有机物和颜色物质等。

活性炭的吸附效果好，因为它具有高比表面积和多孔结构，可以提高吸附剂与被吸附物之间的接触面积。

此外，选择合适的表面官能团也是吸附剂设计的关键。

例如，如果需要吸附带有酮官能团的化合物，可以选择具有酮官能团的吸附剂。