吸附动力学简介

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吸附动力学简介
简介
① 基本概念 ② 准一级动力学模型 ③ 准二级动力学模型
基本概念
物理吸附 物理吸附也称范德华吸附，它是由吸附质和吸附剂分
子间作用力所引起。吸附剂表面的分子由于作用力没有平衡而保留有 自由的力场来吸引吸附质，由于它是分子间的吸力所引起的吸附，所 以结合力较弱，吸附热较小，吸附和解吸速度也都较快。被吸附物质 也较容易解吸出来，所以物理吸附在一定程度上是可逆的。
Qt=kpt
式中，kp 为颗粒内扩散速率常数，mg·(g·min1/2) -1 ，kp值越大， 吸附质越易在吸附剂内部扩散，由Qt—t1/2 的线形图的斜率可得到Kp. 根据内部扩散方程，以Qt对t1/2作图可以得到一条直线。若存在颗粒 内扩散，Qt对t0. 5为线性关系，且若直线通过原点，则速率控制过程 仅由内扩散控制。否则，其它吸附机制将伴随着内扩散进行
化学吸附 吸附质分子与固体表面原子（或分子）发生电子的转移、
交换或共有，形成吸附化学键的吸附。由于固体表面存在不均匀力场， 表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面 上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键 的吸附作用。
吸附过程的动力学研究主要是用来描述吸附剂吸附溶质的速率快慢， 通过动力学模型对数据进行拟合，从而探讨其吸附机理。
准一级动力学反应
在准一级动力学反应中,吸附质从溶液中到达吸附 剂表面是受扩散步骤控制,吸附剂表面有只有一种结 合位点。
ln(qe-qt) = lnqe-K1t
尽管一级动力学模型已经广泛地用于各种吸附过程,但它却有局限性。一级 线性图是由ln ( Qc -Qt ) 对时间作图,因此必须先得到Qc值, 但在实际的吸附 系统中, 可能由于吸附太慢, 达到平衡所需时间太长,因而不可准确测得其平 衡吸附量Qc值,因此,它常常只适合于吸附初始阶段的动力学描述,而不能准确 地描述吸附的全过程
准二级动力学反应 是基于假定吸附速率受化学吸附机理的控制这种
吸附涉及到吸附质与吸附剂之间电子对公用或转 移。吸附质从溶液中到达吸附剂表面化学吸附机 理控制的,吸附剂表面有两种结合位点。
符合二级模型则说明吸附动力学主要是受化学作 用所控制,而不是受物质传输步骤所控制
颗粒内扩散模型
颗粒内扩散模型最早由Weber 等提出，其表达式为：