物理吸附法

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催化剂常用N2物理吸附法介绍（上）

催化剂常⽤N2物理吸附法介绍（上）
N2物理吸附法
1、N2物理吸附法可以获得催化剂的信息
通过对N2低温物理吸附数据的分析可以获得以下主要信息：
◆催化剂的总表⾯积(BET法)
◆微孔总表⾯积以及外表⾯积(t-曲线法或α2-曲线法)
◆介孔表⾯及孔径分布(BJH法)
◆微孔孔容(t-曲线法或α2-曲线法)
◆介孔孔容、孔容及孔径分布(Gurvitsch及BJH法)
2、吸附等温线
当⽓体在固体(即吸附剂)表⾯吸附时，吸附量Q通常是单位质量的吸附剂(即被吸附的⽓体)所吸附的⽓体的体积V(⼀般转换成标准状况(STP)下的体积)或物质的量N表⽰。

实验表明，对于⼀个给定的体系F即⼀定的吸附剂与⼀定的吸附质)，达到平衡时的吸附量与温度及⽓体的压⼒有关。

可⽤以下公式表⽰：
q=f(T，P)
上式中共有三个变量，为了找出它们的规律性，常常固定⼀个变量，然后找出其它两个变量之间的关系。

例如：
若T=常数，则q=F(P)，称为吸附等温式；
若P=常数，则q=F(T)，称为吸附等压式；
若Q=常数，则p=F(T)，称为吸附等量式；
上述三种吸附曲线是相互联系的。

从⼀组某⼀类型的曲线可以作出其它两组曲线，其中最常⽤的是吸附等温线。

氮⽓吸附等温线是指在液氮温度(77K)下测量的氮⽓吸附的等温线，其中吸附量⽤所吸附的氮⽓的体积V表⽰。

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物理吸附仪吸附理论

吸附理论1、Langmuir 理论Langmuir 用动力学理论来处理Ⅰ型吸附等温线，作了如下假设：（1）吸附剂表面是均匀的；（2）每个吸附位只能吸附一个分子且只限于单层，即吸附是定域化的；（3）吸附质分子间的相互作用可以忽略；（4）吸附-脱附的过程处在动力学平衡之中。

从而得出Langmuir 方程如下：1m m p p V KV V =+V ──吸附体积；Vm ──单层吸附容量；p ──吸附质压力；K ──常数。

虽然Langmuir 方程描述了化学吸附和Ⅰ型吸附等温线，但总的来说不适用于处理物理吸附和Ⅱ到Ⅴ型吸附等温线。

如前所述，Ⅰ型吸附等温线反映的吸附类型可能是化学吸附也可以是微孔中的物理吸附。

对于化学吸附，如负载金属催化剂的金属表面积测量是合适的，但对于一般物理吸附来说测量值往往偏大。

此外，对于微孔物质如活性炭和分子筛上的吸附，是否是单层吸附还有待商榷等等。

2、BET 理论在物理吸附过程中，在非常低的相对压力下，首先被覆盖的是高能量位。

具有较高能量的吸附位包括微孔中的吸附位（因为其孔壁提供重叠的位能）和位于平面台阶的水平垂直缘上的吸附位（因有两个平面的原子对吸附质分子发生作用）。

此外，在由多种原子组成的固体表面，吸附位能也会发生改变，这取决于暴露于表面的原子或官能团的性质。

但是，能量较高的位置首先被覆盖并不意味着随着相对压力增高、能量较低的位置不能被覆盖，而只是说明在能量较高的位置上物理吸附分子的平均停留时间较长。

因此，当吸附质气体压力增高时，表面逐渐被覆盖，气体分子吸附于空白表面的几率增加。

在表面被完全覆盖之前有可能形成第二吸附层或更多的吸附层。

在实际情况下，不可能有正好覆盖单层的相对压力存在。

BET 理论可以在不管单分子层吸附是否形成的条件下，能有效地从实验数据获得形成单分子层所需的分子数目。

BET 理论是Brunauer 、Emmertt 和Teller 在1938年提出多层吸附模型，它发展了Langmuir 单层吸附理论。

除硫的方法

除硫的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：除硫的方法主要是针对含有硫元素的物质进行处理，以达到去除硫的目的。

硫是一种常见的元素，在许多行业中都会出现含硫物质的情况，比如煤炭、石油、天然气等。

硫元素在燃烧过程中会生成二氧化硫等有害气体，对环境和人体健康造成危害。

除硫工作显得尤为重要。

现在对于除硫的方法有多种选择，包括化学吸收法、物理吸附法、生物吸附法等。

每种方法都有其适用范围和特点，下面我们就逐一介绍这些方法：一、化学吸收法化学吸收法是利用化学吸收剂与含硫废气进行反应，将硫化合物转化为易溶于水的硫酸盐，从而达到脱硫的效果。

常用的化学吸收剂包括氢氧化钠、氢氧化钙等。

这种方法具有高效、成本低的特点，适用于矿山、冶金、化工等行业的脱硫处理。

二、物理吸附法物理吸附法是通过将废气通入吸附剂层，使其中的硫化合物被吸附到吸附剂上，从而实现脱硫的目的。

常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。

这种方法不涉及化学反应，操作简单，适用于小型工厂和烟囱废气处理。

生物吸附法是利用微生物降解含硫有机物的方法，通过微生物的代谢作用将硫化合物转化为无害物质，从而实现脱硫的效果。

这种方法环保、无二次污染，适用于食品加工、畜牧养殖等领域的脱硫处理。

除了以上三种主要的除硫方法，还有其他一些辅助手段，如氧化脱硫法、脱硫催化剂法等。

这些方法各有优缺点，可以根据具体情况选择合适的脱硫方案。

除硫工作是一个重要的环保工作，对于减少大气污染、改善环境质量有着积极的作用。

希望未来能够继续研究和发展新的脱硫技术，不断提高脱硫效率，保护我们的环境。

【2000字】第二篇示例：除硫是指利用各种方法将硫元素从不同物质中去除的过程。

硫是一种常见的元素，广泛存在于地球的大气、土壤、水体和生物体中。

尽管硫对于植物和动物生长都是必需的，但是过量的硫排放会对环境和人类健康造成严重影响。

为了减少硫对环境的污染，人们研究和应用了多种除硫方法。

一、物理方法1. 吸附法吸附法是将气体或液体中的硫化氢和二氧化硫等硫化物吸附到特定吸附剂上，通过物理或化学手段将其去除的方法。

吸附法的分类

吸附法的分类
吸附法主要可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三类。

1. 物理吸附：基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。

溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。

一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。

2. 化学吸附：会释放大量的热，吸附热高于物理吸附。

化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。

化学吸附具有高选择性。

3. 离子交换吸附：所用吸附剂为离子交换剂。

离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。

离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。

以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关文献或咨询专业人士。

活性炭不同制造方法可分为五种

活性炭不同制造方法可分为五种活性炭是一种具有较大比表面积和孔隙结构的多孔材料，广泛应用于环境治理、水处理、食品加工、医药等领域。

根据制造方法的不同，活性炭可分为物理吸附法、化学活化法、热处理法、生物法和炭化法等五种制造方法。

物理吸附法是通过原料活性炭在高温下进行脱附和表面改性的方法。

活性炭原料的特性对物理吸附法有很大影响。

通常，首先提取含碳物质，并经过干燥、研磨等处理，然后放入高温炉中进行处理。

该方法制造的活性炭具有高比表面积、均匀的孔隙结构和较好的吸附性能。

化学活化法是指使用化学试剂在高温下与活性炭原料进行反应，从而形成孔隙结构和表面改性。

常用的化学试剂有磷酸、碱金属盐溶液等。

这种制造方法制得的活性炭比表面积较高，孔隙结构具有大孔和微孔的双重分布，吸附能力较强。

热处理法是指将活性炭原料在高温下进行煅烧处理的方法。

高温煅烧可使原料中的杂质得到分解和去除，同时形成孔隙和提高比表面积。

这种方法制造的活性炭孔隙结构密度较高，吸附能力较强，适用于吸附有机物。

生物法是指利用微生物和酶等生物催化剂作用于活性炭原料的制造方法。

通过生物转化、降解和吸附等过程，形成具有良好活性的活性炭。

这种方法制造的活性炭具有很强的吸附能力和选择性吸附作用。

炭化法是指以含碳原料为基础，通过高温炭化和脱硅等处理制造活性炭。

炭化法主要通过碳化炉和碳化反应炉来进行。

这种方法制造的活性炭吸附能力较强，孔隙结构分布均匀，广泛应用于气相吸附和液相吸附等方面。

综上所述，活性炭的制造方法有物理吸附法、化学活化法、热处理法、生物法和炭化法等五种。

每种制造方法都有其独特的优势和适用范围，可以根据不同的需求选择合适的制造方法来制造活性炭。

吸附(物理吸附与化学吸附)在催化中的应用

物理吸附与化学吸附在催化中的应用摘要：吸附过程与催化作用在国民经济和环境保护方面具有重要意义。

他们是化学工业，石油炼制以及国民经济其他领域最活跃的研究课题之一。

这两个领域涉及到的都是表面现象，使用的都是多孔固体。

吸附是催化反应得以发展的最关键步骤之一，通过它揭示催化本质和研究催化性质越来越受到人们的重视，因此许多在线原位动态测量技术得以快速发展。

关键词：物理化学吸附表征测定孔结构气体探针1. 吸附现象吸附：当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。

吸附也指物质（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[1,2]。

实际上，人们很早就发现并利用了吸附现象，如生活中用木炭脱湿和除臭等。

随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究，吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点，使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用，例如：（1）气体或液体的脱水及深度干燥，如将乙烯气体中的水分脱到痕量，再聚合。

（2）气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收，如在喷漆工业中，常有大量的有机溶剂逸出，采用活性炭处理排放的气体，既减少环境的污染，又可回收有价值的溶剂。

（3）气体中痕量物质的吸附分离，如纯氮、纯氧的制取。

（4）分离某些精馏难以分离的物系，如烷烃、烯烃、芳香烃馏分的分离。

（5）废气和废水的处理，如从高炉废气中回收一氧化碳和二氧化碳，从炼厂废水中脱除酚等有害物质。

1.1吸附吸附属于一种传质过程，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。

当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后，系统达到平衡，吸附质的平衡吸附量（单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量），首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构，同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。

物理吸附仪工作原理

物理吸附仪工作原理
物理吸附仪是一种用于研究固体材料表面吸附和解吸过程的仪器。

它主要基于物理吸附现象，通过测量气体在固体表面上的吸附量来推断表面上的吸附位点数、吸附位点能和吸附位点分布等信息。

物理吸附通常是指气体分子在固体表面上通过范德华力作用吸附。

当气体分子接近固体表面时，其分子间距离变小，范德华力开始起作用。

当距离非常近时，分子间存在吸引力，气体分子就会附着在固体表面上。

吸附过程中，气体分子会占据固体表面的吸附位点，形成一个吸附层。

物理吸附仪通常使用气体流量控制系统将待测气体引入仪器。

首先，通过一个预净化系统除去气体中的杂质。

然后，气体会通过一个温控系统进入吸附室，与样品表面进行接触。

吸附室通常是一个封闭的空间，其内部与外界隔离，以防止外界因素对实验结果的干扰。

在吸附室中，样品表面与气体分子进行相互作用，吸附层的形成使得气体分子数量逐渐增加。

仪器会通过一种测量手段（例如重量法、电容法等）实时监测体系中气体量的变化。

根据气体的吸附量随压力和温度的变化关系，可以得到吸附等温线和吸附热等吸附参数。

通过测量不同温度、不同气体分压下的吸附量，物理吸附仪可以确定吸附等温线。

根据Langmuir吸附等温线模型，可以计算出表面上的吸附位点数和吸附位点能。

此外，还可以利用
BET（Brunauer, Emmett and Teller）理论计算出比表面积等表征物质吸附性能的参数。

总之，物理吸附仪利用气体在固体表面上的物理吸附现象，通过测量吸附量来推断吸附位点数、吸附位点能和吸附位点分布等信息。

这一原理在材料科学和表面化学等领域中有广泛的应用。

物理吸附法 PPT

❖ 但从目前的发展状况来看，尽管酶种类繁多，但已经固定化的酶却相对有限，采用固定化酶技术大规模生产的企业尚属少数，真正在工业上使用的固定化酶还仅限于葡萄糖异构酶、葡萄糖氧化酶和青霉素酰化酶等为数不多的十几个酶种，故仍需大力研究开发使更多的固定化酶和细胞能适用于工业规模生产。
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3 固定化酶的制备方法
❖ 常用的载体：纤维素、胶原、淀粉及面筋、活性炭、氧化铝、皂土、多孔玻璃、硅胶、二氧化钛、羟基磷灰石等。
❖ 优点：操作简单、价廉、条件温和，载体可反复使用，酶与载体结合后，活性部位及空间构象变化不大，固定化酶活力较高。
❖ 缺点：酶和载体结合不牢固，在使用过程中容易脱落，常与交联法结合使用。
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（1）底物特异性
❖ 固定化酶的底物特异性与底物分子量的大小有一定关系。一般来说，当酶的底物为小分子化合物时，固定化酶的底物特异性大多数情况下不发生变化。
❖ 而当酶的底物为大分子化合物时，如蛋白酶、α-淀粉酶、磷酸二酯酶等，一般随着底物分子量的增大，固定化酶的活力下降。
❖ 这是由于载体引起的空间位阻作用，使大分子底物难以与酶分子接近而无法进行催化反应，酶的催化活力难以发挥出来，催化活性大大下降。
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3.4交联法
❖ 交联法（cross-linking）是使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状结构的固定化方法。
❖ 由于酶蛋白的功能团，如氨基、酚基、巯基等参与反应，所以酶的活性中心构造可能受到影响，使酶明显失活。
❖ 常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、异氰酸衍生物、双偶氮联苯和N,N′-乙烯双顺丁烯二酰亚胺等，其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发生Schiff反应，形成薛夫碱，从而使酶分子之间相互交联形成固定化酶。

固定化酶和固定化细胞的制作方法

固定化酶的制作方法固定化酶的方法主要有吸附法、包埋法、共价结合法、共价交联法、结晶法(一)、吸附法吸附法是通过载体表面和酶分子表面间的次级键相互作用而达到固定目的的方法。

只需将酶液与具有活泼表面的吸附剂接触，再经洗涤除去未吸附的酶便能制得固定化酶。

是最简单的固定化技术，在经济上也最具有吸引力.物理吸附法(physical adsorption)是通过氢键、疏水键等作用力将酶吸附于不溶性载体的方法。

常用的载体有：高岭土、皂土、硅胶、氧化铝、磷酸钙胶、微空玻璃等无机吸附剂，纤维素、胶原以及火棉胶等有机吸附剂。

离子结合法(ion binding)是指在适宜的pH和离子强度条件下，利用酶的侧链解离基团和离子交换基间的相互作用而达到酶固定化的方法（离子键）。

最常用的交换剂有CM-纤维素、DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶等；其他离子交换剂还有各种合成的树脂如Amberlite XE-97、Dowe X-50等。

离子交换剂的吸附容量一般大于物理吸附剂。

影响酶蛋白在载体上吸附程度的因素:1. pH：影响载体和酶的电荷变化,从而影响酶吸附。

2. 离子强度：多方面的影响，一般认为盐阻止吸附。

3. 蛋白质浓度：若吸附剂的量固定，随蛋白质浓度增加，吸附量也增加，直至饱和。

4. 温度：蛋白质往往是随温度上升而减少吸附。

5. 吸附速度：蛋白质在固体载体上的吸附速度要比小分子慢得多。

6. 载体：对于非多孔性载体，则颗粒越小吸附力越强。

多孔性载体，要考虑吸附对象的大小和总吸附面积的大小。

吸附法的优点：操作简单，可供选择的载体类型多，吸附过程可同时达到纯化和固定化的目的，所得到的固定化酶使用失活后可以重新活化和再生。

吸附法的缺点：酶和载体的结合力不强，会导致催化活力的丧失和沾污反应产物；经验性强。

（二）、包埋法包埋法是将酶物理包埋在高聚物网格内的固定化方法。

(如将聚合物的单体和酶溶液混合后，再借助聚合促进剂的作用进行聚合，将酶包埋于聚合物中以达到固定化的目的）。

除硫的方法

除硫的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：除硫的方法是指通过特定的工艺或化学方式去除燃料中的硫元素，以减少燃料燃烧产生的硫化物对环境的污染。

随着环保意识的提高和相关法律法规的实施，除硫技术已经成为石油化工、钢铁、电力等行业必不可少的环保措施之一。

今天我们就来探讨一下除硫的方法。

1.燃料预处理法燃料预处理法是除硫的一种常见方法，通过在燃料供应链中的不同环节对燃料进行预处理，包括脱硫、脱灰、破碎、筛分等工艺，以降低燃料中的硫含量。

其中最常见的方法是煤的洗选和分级处理，包括重介质分选、选磨浮选等工艺，将煤中的硫和杂质分离出去，从而降低燃烧产生的硫化物排放。

2.烟气脱硫法烟气脱硫法是除硫的主要技术之一，主要应用于燃煤、燃油等工业锅炉和发电厂的烟气处理系统中。

常见的烟气脱硫方法包括湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫、生物脱硫等。

其中湿法烟气脱硫是目前应用最广泛的方法，通过在烟气中喷洒石灰石乳液或氨水溶液等脱硫剂，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐，从而达到脱硫的目的。

3.物理吸附法物理吸附法是一种相对简单的除硫方法，通过在燃烧设备中设置吸附剂（如活性炭、硅胶等）来吸附燃料中的硫化物，从而降低烟气中的硫化物浓度。

物理吸附法适用于小型燃烧设备和低硫含量燃料，操作简单、成本低，但吸附剂的再生和回收问题需要重点关注。

4.化学吸收法化学吸收法是一种高效的除硫方法，通过在燃烧设备中加入吸收剂（如氨水、碱液等）来与燃料中的硫化物发生反应，生成硫酸盐或硫化物，然后从烟气中将其去除。

化学吸收法的脱硫效率高，可以达到90%以上，但需要考虑吸收剂的回收和再利用，同时对系统的工艺控制和操作要求较高。

5.生物脱硫法生物脱硫法是一种绿色环保的除硫技术，通过利用硫氧化细菌或硫还原细菌等微生物来将硫化物转化为无害的物质，达到净化烟气的目的。

生物脱硫法对硫的选择性和效率较高，而且可以在较低温下进行，适用于生物质燃料和有机废气中硫的去除。

通过以上几种除硫的方法，可以有效降低燃料燃烧对环境的污染，保护大气环境和人类健康。

物理吸附

同一物质，可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附，或者两者同时进行。

吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高低等密切相关。

如活性炭的表面积很大，吸附作用强；活性炭易吸附沸点高的气体，难吸附沸点低的气体。

（沸点越高的气体，活性炭对它的吸附量越大。

因为这些有机物分子尺寸与活性炭的孔隙尺寸相比比较大，而沸点低于0 ℃的气体，如甲醛、乙烯等，吸附到活性炭上较易逃逸。

当然这只是影响吸附得原并给出描述吸附等温线的方程式。

应用物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等部门和领域都有广泛的应用，最常用的是从气体和液体介质中回收有用物质或去除杂质，如气体的分离、气体或液体的干燥、油的脱色等。

物理吸附在多相催化中有特殊的意义，它不仅是多相催化反应的先决条件，而且利用物理吸附原理可以测定催化剂的表面积和孔结构，而这些宏观性质对于制备优良催化剂，比较催化活性，改进反应物和产物的扩散条件，选择催化剂的载体以及催化剂的再生等方面都有重要作用。

相关文献∙物理吸附仪在活性炭及催化剂检验中的应用-中国氯碱-2011年第8期∙物理吸附仪测定活性炭载体比表面积及孔结构的方法-中国氯碱-2011年第11期∙CO在煤体表面的物理吸附特性模拟研究-煤炭工程-2011年第12期活性炭物理吸附和化学吸附根据吸附剂与吸附质之间相互作用力的不同，吸附可以分为物理吸附和化学吸附。

从机理上讲，物理吸附是由范德华力即分子间作用力所引起的吸附，活性炭吸附剂与气体或者液体吸附质普遍存在着分子间引力，这种的吸附的速度快。

物理吸附不发生化学反应，是由分子引作用力产生，当吸附质的分压升高时，可以产生多分子层吸附，所以加压吸附将会增加吸附容量，而真空则有利于吸附气体的脱附。

化学吸附是伴随着电荷移动相互作用或者生成化学键力的吸附。

化学吸附的作用力大大超过物理吸附范德华力。

在物理吸附中，吸附质和吸附媒体表面层不发生电子轨道的重叠；相反地，电子轨道的重叠对于化学吸附起着至关重要的作用。

吸附法简介

吸附法简介吸附是指物质（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、水膜等吸附法用多孔性固体吸附剂处理废水，使其中的污染物质被吸着于固体表面而分离的方法。

吸附可分为物理吸附、化学吸附和生物吸附等。

物理吸附剂和吸附质之间在分子间力作用下产生的。

不产生化学变化。

而化学吸附则是吸附剂和吸附质之间发生化学反应，生成化学键引起的吸附，因此化学吸附选择性较强。

另外，在生物作用下也可以产生物吸附。

在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木屑等。

吸附原理固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力，比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附剂。

吸附可分为物理吸附和化学吸附。

如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附，称为物理吸附；如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。

离子交换实际上也是一种吸附。

物理吸附和化学吸附并非不相容的，而且随着条件的变化可以相伴发生，但在一个系统中，可能某一种吸附是主要的。

在污水处理中，多数情况下，往往是几种吸附的综合结果。

一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。

表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。

目前常用的公式有二：弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式，朗格缪尔(Langrnuir)吸附等温式。

1916年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。

化工原理第九章吸附分离

化工原理第九章吸附分离
吸附分离，也称为吸收或吸收分离，是指利用一定的相互作用“粘合剂”或“吸附剂”使混合物中一些组成部分粘合或吸附到该粘合剂或吸附剂上，从而使混合物中一些组分有机地被分离出来的过程。

它是一种新型的分离方法，有可能替代传统的分离工艺，是现代化工的一项重要技术。

吸附分离的原理：吸附分离可以分为物理吸附和化学吸附两种形式。

物理吸附是指物质相互作用的结果，包括空气、气体、液体、溶剂等。

物理吸附是指在一些固体表面上建立的物理性相互作用，其实质是由于表面粗糙形成的能量障碍，而在能量障碍的阻碍下，物质相互作用，物质就被吸附在这种固体表面上。

如果这种固体表面在特定的温度和压力条件下，具有良好的表面化学稳定性，即可建立有效的物理吸附。

化学吸附又叫做专配吸附，是指物质间由于共价作用形成的固体表面和溶剂之间的作用过程。

它是一种特殊的吸附作用，是由于固体表面上化学基团构成的膜层，以及溶剂中的其中一种物质，在化学反应中形成化学键而发生的吸附作用。

吸附分离的应用：吸附分离已被广泛应用于催化剂分离、石油的湿气处理、空气净化、废气处理、提纯溶剂等行业。

吸附法

吸附法吸附法的基本原理吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。

吸附作用分为两类：物理吸附和化学吸附。

物理吸附是由于分子间相互作用产生的吸附，没有选择性，吸附强度好，具有可逆性，是放热过程，化学吸附是靠化学键力相互作用产生的吸附，这种吸附选择性好，吸附力强，具有不可逆性，是吸热过程。

一般吸附都兼有物理吸附和化学吸附功能，两种吸附过程可以同时进行。

吸附过程基本上可以分为三个阶段。

第一阶段为吸附质扩散通过水膜而到达吸附剂表面（膜扩散）;第二阶段为吸附质在空隙内扩散；第三阶段为吸附质在吸附剂表面上发生吸附。

通常吸附阶段反应速率非常快，总过程速率由第一阶段、第二阶段的速率所控制。

在一般情况下，吸附过程开始时往往由膜扩散控制，而在吸附终端时，内扩散起决定性作用。

（1）吸附净化的概念①多孔性固体物质具有选择性吸附与废气中的一种会多种有害组分的特点。

②吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点，实现净化废气的一种方法。

（2）物理吸附作用力为分子范德华力（单层、双层）。

范德华力是定向力、诱导力和逸散力的总称。

物理吸附特征是：①吸附质与吸附剂间不发生化学方应；②吸附过程极快，参加吸附的各项间常常瞬时即达平衡；③吸附为放热反应；④吸附剂与吸附质间的吸附力不强，当气体中吸附质降压或温度升高时，被吸附的气体能很容易地从固体表面逸出，而不改变气体原来形状；是一种不可逆过程（吸附与脱附）。

（3）化学吸附化学吸附作用力是化学键力（需一定的活化能故又称活化能能吸附）。

特征是：①有很强的选择性；②吸附速度较慢，达到吸附平衡需相当长时间；③升高温度可提高吸附速度。

（4）吸附过程吸附过程可分为以下几步：①外扩散气膜扩散，吸附质从气流主体穿过颗粒周围气膜扩散之外表面；②内扩散微孔扩散，吸附质有外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面；③吸附，到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附。

吸附过程是吸附过程的逆过程。

（5）吸附平衡吸附平衡是指吸附质与吸附剂长期接触后，气相中吸附质的浓度与吸附剂相中吸附质的浓度终将达到平衡。

2-物理吸附

关于孔径分布
一般用脱附支来计算孔径分布，理由：
• 理想的圆柱形孔，吸附支和脱附支重合 • 对两端开口的圆柱形孔，吸附支对应的弯液面曲
率是圆柱面，脱附支对应的才是孔口出形成的弯月面 • 平板孔和由片状粒子形成的狭缝型孔，吸附时不发生毛细凝聚，只有脱附支才反应真实的孔隙 • 对墨水瓶型的孔，脱附支反应的是孔口的尺寸，对催化研究最有意义
现代催化剂表征方法-辛勤主编，page16
吸附等温线形状分析
II型等温线反映的是非孔性材料或者大孔吸附剂上的物理吸附过程。BET公式最常说明的对象！
现代催化剂表征方法-辛勤主编，page16
吸附等温线形状分析
III型等温线比较少见，没有拐点，曲线下凹是由于吸附质分子的相互作用比吸附质和吸附剂之间的强造成的。 BET公式C小于2，可以描述这种吸附等温线。
• 已知饱和吸附量Vml及每个被吸附分子的截面积αm，便可以求算吸附剂的比面积αs αs = Vml/V0 L αm
V0：1mol气体在标准状况下的体积（0度，1atm） L：阿伏伽德罗常数在实验上
比表面积的求算就变成吸附等温线的测量，
仪器测定的是吸附体积随着压力(p/p0)的变化
Langmuir只适用单层吸附，且吸附质没有相互作用的情况，复杂情况处理不了
以微孔为主的样品的比表面计算应该用Langmuir 方程, 但是……
选点和测试时，仪器上可以调变的
复杂问题简单化，实际情况理想化，抽提模型，再结合实际情况对模型进行修正，是物理化学处理问题的主要哲学思想！如朗格缪尔单分子吸附模型，理想气体状态
方程等
这些模型巧妙的排除了错综复杂的次要矛盾的干扰，突出了事物的主要矛盾，揭示了事物的本质！因而是最简单，最具有代表意义的科学模型

物理吸附测定固体比表面积

注意事项： 1. 开启 TCD 的桥流前必须确保有惰性和非氧化性的气体流过，否则会烧毁热敏电阻丝； 2. 不能触碰加热炉内壁，取下加热炉时应远离其它物品，炉口不得搭电线； 3. 液氮不能密封，要防止被冻伤；在液氮不用时放置在一边，要防止空气中的氧气等气体进入液氮使
液氮纯度降低，可在杜瓦瓶口盖上棉花。
2.2 实验条件
实验室室温：18.6 ℃；环境压力：1.0218×105Pa.
2.3 实验操作步骤及方法要点
1. 预处理： (1) 检查确认反应器接口位置无损伤后，称量 U 型反应管空管重量，再称取 0.1000g 左右的样品，用漏斗装入 U 型反应管，称量 U 型管和样品的总重量。 (2) 升起加热炉，在 N2 气流中（设定 30，即流速为 30 mL/min）以 20℃/min 速率升温至 150℃保持 30 min，然后降加热炉，使反应管降至室温。 (3) 降温过程中，打开 He（已设定好，实际流速 30.0 mL/min），同时将 N2 减小为 3.0 mL/min（即设定成 3.0）。 2. 稳定热导池信号： (1) 朝上转动四通阀旋钮，使尾气进入热导池（TCD）的工作臂；确认四通阀尾气出口有气体流出。 (2) 在程序窗口右侧，点击“参数设置”，设定“热导池桥流”为 60mA，点击“闭合”，然后点击在窗口下部的“记录曲线工作区”，在新窗口中点击“开始记录”，记录热导池的信号，等待其稳定。注意纵坐标标尺，可点击修改。可点击右侧的“基线调零”。手动调节主机右下部的转子流量计 L-1 的浮子至 20 刻度左右。 3. N2 吸附测定： (1) 基线稳定后（10~30 min），将液氮杜瓦瓶套在样品管上（要戴护目镜手套，动作要慢），使 N2 吸附。 (2) 待基线重新稳定后，取下液氮冷阱，以使 N2 脱附。 (3) 向前下转动六通进样阀，在混合气中脉冲注入已知体积的纯 N2，得到标定峰。 (4) 六通进样阀复位到“采样位置”，He 气流速保持恒定，依次增加 N2 流量为 6，9，12 mL/min，重复上述(1)~(3)步。每次增加 N2 流量需 5~10 min 稳定热导池基线。（实验过程可能需要补充液氮，以免液氮液面高度太低而造成样品温度偏高。） (5) 取下液氮冷阱待反应管温升至室温后，进入关机程序。 4. 结束实验，关闭实验设备，称量反应后的反应管和样品的总质量后，将反应管中样品用洗耳球吹出，并洗净反应管。