6.2固体表面对气体的吸附作用.ppt

1）规律比较复杂：因为溶液中除了溶质被吸附外，溶剂也有被吸附的可能，也就是说不可能测定出固体对溶质或溶剂吸附的绝对量。因此，固体自溶液中的吸附理论不够完整，至今仍处于初始阶段。 三种作用力： ◆界面层上固体与溶质之间的作用力 ◆界面层上固体与溶剂之间的作用力 ◆界面层上溶剂与溶质之向的作用力 当溶质是正吸附时，溶剂就是负吸附，溶质是负吸附时，溶剂就是正吸附。 6.3.1 特点 2）吸附速度： 比对气体吸附的速度要慢得多。 ----扩散速度慢、溶液膜的存在 3）测定吸附量的实验方法简单 并没考虑到溶剂的吸附，通常称为表观吸附量，由于溶剂或多或少地被吸附了，因此该表现吸附量总是低于实际吸附量。 6.3.2 对非电解质溶液的吸附 类型： ▲单分子层吸附等温线，如糖炭自水中吸附苯胺、酚、丁醇、戊醇、己酸等的等温吸附 ▲Freundtich公式的吸附，如血炭从溴水溶液中吸附溴；血炭从异戊醇、 酚等 ▲多分子层吸附等温线，如硅胶在水的己醇溶液中对水的等温吸附。 6.3.2.1 对理想的非电解质稀溶液的吸附 6.3.2.2 对非电解质浓溶液的吸附 ◆对溶剂、溶质均有吸附，并与浓度有关（真正吸附量均随其摩尔分数的增加而升高。但是要在溶剂和溶质同时被吸附的情况下测定吸附量的绝对值是比较困难的）。 ◆由于可同时吸附，因此会出现负吸附 例子：苯和乙醇的混合物被木炭吸附的等温线 木炭对苯和乙醇体系的吸附a:真实吸附量；b:表观吸附量 6.3.2.3 影响溶液中吸附的因素 ▲吸附剂、溶质、溶剂的极性对吸附量的影响 极性(非极性)的吸附剂自一种非极性(极性)的溶剂中，优先吸附极性(非极性)强的溶质。 ▲溶质的溶解度对吸附量的影响 溶解度越小，溶质与溶剂之间的作用力越小 ，越容易被吸附 。 ▲温度对吸附量的影响 大多数吸附是放热，所以提高温度吸附量往往下降。同时，温度对溶解度的影响也是很明显的，在一般情况下，提高温度溶解度就增加，因而使吸附量降低。 但是有时升高温度却使一些溶质的溶解度反而下降,例如丁、戊、己、庚、辛醇等在水中的溶解度就是随着温度升高反而下降，因此这一类吸附随温度上升而增加，尤其在接近饱和浓度的溶液中吸附，这种影响更显著。 ▲吸附剂的表面状态及孔结构对吸附量的影响 1）表面的极性 多数活性炭的表面有部分被氧化，它对醇的吸附超过苯，但把它加热到2700℃，表面为半石墨化状态，对苯的吸附强于醇。 2）孔结构 5A分子筛容易吸附正己烷，不能吸附苯，而10X、13X分子是筛就能很强地吸附苯。 3）活化条件 不仅影响吸附剂表面性质，也影响到孔的大小。例如，活性炭是非极性吸附剂，通常自水溶液中吸附脂肪酸的次序是丁酸丙酸乙酸甲酸。但是若将活性炭在800℃下短时间内活化后，则它对脂肪酸的吸附结果为：在低浓度范围内的吸附量的次序仍是丁酸丙酸乙酸甲酸，但在高浓度范围内吸附量的次序恰恰是相反。 这是由于活化时，活性炭表面产生了许多小孔，这些小孔的大小与分子大小同数量级，吸附质分子越大，就越难进入孔中，所以和低浓度范围内吸附量的次序正好相反。 印刷工艺中，固体对非电解质溶液的吸附有许多，了解其规律对于印刷适性的掌握是有好处的： 纸张对油墨的吸附，若纸张的吸墨性过高，连结料过多被吸收，颜料粒子会悬浮于纸面上，使印品缺乏光泽，严重时会出现粉化或油墨渗透至背面形成透印； 若吸墨性过小，则干燥慢，造成背面粘贴。 包装材料中，塑料的表面改性、黏合剂的粘合、涂布纸张等 意义 6.3.3 对电解质溶液的吸附 ------- 电解质的正、负离子都被吸附 一般来说，晶体表面将选择吸附可形成难溶盐或难电离的化合物的离子。 例子： AgBr晶体表面对溶液中正、负离子的吸附。若KBr溶液过量，则AgBr晶体表面将选择吸附Br-离子，而不是其它离子，所以这时AgBr带负电。若AgN03溶液过量，则AgBr吸附Ag+，这时AgBr沉淀带正电。 --------化学作用力起主要作用 6.3.3.1 离子晶体对溶液中电解质的吸附 静电吸引起主要作用： 电解质溶液对胶体的聚沉作用，胶体粒子对离子的吸附强弱将随其价数的增加而增强。 静电吸引与化学作用两者都起作用的情况：离子在固体表面上的吸附是Langmuir型吸附，即单离(