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物理吸附与化学吸附
点击次数：1094 发布时间：2012/2/23 8:51:14
物理吸附和化学吸附
根据吸附剂表面与吸附质分子间作用力的性质不同，吸附可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是指被吸附分子与固体表面分子间的作用力为分子间作用力，即范德华力。因此，物理吸附又称范德华吸附，是一种可逆过程。它是由分子间的弥散作用及静电作用等引起的，这种吸附作用比较弱，且选择性很差，一般只要加热就会脱附。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时，气体或液体分子就被吸附在固体表面上，其本身不发生任何化学变化。随着温度的升高，气体或液体分子的动能增加，分子就不易滞留在固体表面，而越来越多地逸入气体（或液体）中去，即我们常说的“脱附”现象。这种吸附-脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。物理吸附的特征是固体表面和吸附质分子不发生任何化学反应，吸附过程进行得很快，一般情况下，参与吸附的各相间的平衡瞬间即可达到。
化学吸附是基于在固体吸附剂表面发生化学反应，使吸附质和吸附剂之间以化学键结合的吸附过程。由于吸附质分子与固体表面分子间有某种化学作用，有电子交换、转移或共有，即有化学键的变化，因此选择性较强。化学吸附一般速度较慢，只能形成单分子层且不可逆。而且脱附后，脱附的物质常发生了化学变化不再是原有的性质，故其过程不可逆。
物理吸附与化学吸附的比较
| 理化指标 | 物理吸附 | 化学吸附 |
| 作用力 吸附热 选择性 可逆性 吸附层 吸附速度 吸附温度 用途 | 范德华力 接近于液化热 无选择性，非表面专一性 可逆 多层吸附 快，活化能小 低于吸附质临界温度 测试比表面积和孔径分布 | 化学键力 接近于化学反应热 有选择性，表面专一性 不可逆 单层吸附 慢，活化能大 远高于吸附质沸点 进行催化反应 |
工业上常利用物理吸附的可逆性，通过改变操作条件，使吸附的物质脱附，使吸附剂再生，从而达到分离的目的。此外，物理吸附也用于测定固体材料比表面积、孔容、孔径分布；而化学吸附是发生多项催化剂反应的前提，在多种学科中有广泛应用，还用于测定表面浓度、吸附和脱附速率、估计活性表面中心以及阐明表面反应动力学。
原创作者：北京中科晖玉科技有限公司
