胶体与界面化学讲述.ppt

一、吸附作用，吸附热 二、吸附曲线 三、吸附量的实验方法 §3-6　固体表面的吸附作用 一、吸附作用，吸附热 1、吸附：固体表面质点和气体分子相互作用的一种现象。 　　　 按作用力情况分成物理吸附和化学吸附。 　　 吸附质：被吸附剂吸附物质。 吸附　 　　　吸附剂：比表面积相当大的物质。 物理吸附 　　　　　　比较　P173　表4－6　　 化学吸附 注：物理吸附和化学吸附有时二者可相伴发生。 　例：P173　　图4－31 物理吸附 化学吸附 吸附力 范德华力 化学键力 吸附热 较小(～液化热) 较大 选择性 无选择性 有选择性 稳定性 不稳定,易解吸 稳定 分子层 单分子层或多分子层 单分子层 吸附速率 较快 较慢 温度影响 小 大 物理吸附和化学吸附的比较 2．吸附热： 利用吸附热可判断吸附键强弱 吸附过程自发△G0；吸附后混乱度降低ΔS0 　 等T吸附时:△G＝△H－T?△S－→ △H＝△G＋T?△S0－→放热 结论： (1)大多数实验结果也证实了气体在固体上的吸附放热。 (2)注意溶液吸附时：溶质吸附必伴随溶剂脱附 　　　　　　　　　△S0　　　　　△S0 　故△S总不一定小于零,△H有可能为正，即吸热.　　　　　　　　 　 　 积分吸附热Qi 吸附热分成 　　　　　　 微分吸附热Qd－→反映吸附过程中某一瞬间 热量变化。 Qi是不同θ时的Qd的平均值。 二、吸附曲线 　T一定　　 吸附等温线　　　 吸附等压线　　 一定　　 P一定 吸附等量线 P179 三、吸附量的实验方法 在溶液中：C0吸附前溶液浓度 　　　　　Ct吸附后溶液浓度　　x=( C0－Ct)V 每g吸附剂吸附的吸附质的mol数 吸附气体： 1．石英弹簧称法（BET质量法） P181 2．流动法(质量法）：先饱和吸附，后脱附 　　　　假定样品质量不变时，即饱和吸附 －→吸附质的饱和蒸气压 PA－→大气压 V1、V2为二股N2流速 V1 －→通过吸附质的N2流速 V2 －→通过混合器的N2流速 3．连续流动色谱法（低温氮吸附色谱法）　P182 4．干燥器法　P184 P181 §3-7 吸附等温方程式 一、弗罗因德利希（Freundlich）吸附等温式 二、Langmuir吸附等温式――单分子层吸附理论 三、BET吸附等温式――多分子层吸附理论 1．Langmuir单分子层吸附理论 2．Langmuir吸附等温式 3．Langmuir吸附等温式的应用 4．混合吸附 5．解离吸附 1. BET理论 2．BET吸附等温式 3．BET公式应用 上节内容介绍了不同类型的吸附等温线，若用某些方程式对实验测得的各种类型的吸附等温线加以描述，或用吸附模型来说明所得的实验结果，产生了吸附理论及吸附等温方程式。 二、Langmuir吸附等温式――单分子层吸附理论 1、Langmuir单分子层吸附理论 （1）吸附为单分子层吸附（认为气体分子碰在已被固体表 面吸附的气体分子上是弹性碰撞（即：气体分子碰撞后跃 回气相，且与固体表面无能量交换。） 只有碰撞在空白的固体表面上时才被吸附 （2）被吸附在固体表面上的分子相互间无作用力。 （3）固体表面均匀，各处的吸附能力相等 （4）吸附平衡为动态平衡。 关于弯曲表面现象的例子很多。例如：在三通玻璃管的两端分别吹出大小不同的两个肥皂泡 当开通两边活塞后 小泡越缩越小，而大泡越涨越大。 过饱和蒸汽:一定温度下，当蒸汽分压超过该温度下的饱和蒸汽压，而蒸汽仍不凝结的现象 。 过饱和溶液: 在一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下的溶质的溶解度，而溶质仍不析出 。 过热液体:在一定压力下，当液体的温度高于该压力下的沸点，而液体仍不沸腾 。 过冷液体：在一定压力下，当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点，而液体仍不凝