化工檢測方法培訓課程(完整版)
【正文】 比表面積和孔結構測 3 ? 吸附現(xiàn)象及其描述 ? 吸附等溫方程 物理吸附理論簡單介紹 4 ? （ 1）吸附作用 ?指一種物質的原子或分子附著在另一種物質表面上的過程，也就是物質在界面上變濃的過程 ?位置：發(fā)生在兩相界面上 ?原因：由于界面上的分子與相里面的分子所受的作用力不同而引起的 ?如：氣 固接觸面，固體表面分子所受的力不均衡（受四周分子作用而處于受力不平衡狀態(tài)），產(chǎn)生一個剩余力場，當氣體分子與表面接近到一定程度時，氣體分子會被固體表面吸附 5 ? （ 2）吸附 脫附動態(tài)平衡 ?被吸附的分子是在不斷運動的（例如振動）。 ? 吸附時首先發(fā)生多分子層吸附，只有當孔壁上的吸附層達到足夠厚時才能發(fā)生凝聚現(xiàn)象； ? 在與吸附相同的 p/ p0下脫附時，僅發(fā)生在毛細管中的液面上的蒸氣，卻不能使 p/ p0下吸附的分子脫附，要使其脫附，就需要更小的 p/ p0 ? 出現(xiàn)脫附的滯后現(xiàn)象，實際就是相同 p/ p0下吸附的不可逆性造成的 14 吸附等溫方程 ? 吸附現(xiàn)象的描述 ?用等溫線 ?數(shù)學方程 ?朗格繆爾等溫方程 ?BET等溫方程 ?弗朗德利希等溫方程 ?焦姆金等溫方程 ?….. 等 15 朗格繆爾等溫方程 單分子層吸附等溫方程 ? 最簡單面又常用的理想吸附模型 ? 模型的基本假定是： （ 1）吸附表面在能量上是均勻的，即各吸附位具有相同能量 （ 2）被吸附分子間的作用力可略去不計 （ 3）屬單層吸附，且每個吸附位只能吸附一個質點 （ 4）吸附是可逆的 ? 滿足這些條件的吸附稱為理想吸附或朗格繆爾吸附 16 θ — 覆蓋度 p — 吸附質蒸氣吸附平衡時的壓力 ka, kd— 吸附和脫附速率常數(shù) K — 該吸附過程的吸附系數(shù)，即吸附平衡的平衡常數(shù) υ —吸附量（ ml/g） υm —單分子層飽和吸附量（ ml/g） ，則 θ＝ υ/υm p/υ＝ 1/υm K十 p/υm KpKppkkpkada????1?朗格繆爾吸附等溫式 17 ?朗格繆爾吸附等溫式 ?用 υ對作 p圖時的形狀與 I型吸附等溫線相同 ?I型又稱為朗格繆爾吸附等溫線 ?如：分子篩或只含微孔的活性炭吸附蒸氣時的吸附等溫線 18 ? 用 p/υ對 p作圖時是一條直線 ? 斜率為 1/υm，截距為 1/υm K ? 可以求出單分子層飽和吸附量 υm p/υ＝ 1/υm K十 p/υm 19 BET吸附等溫式 多分子層吸附等溫方程 ? 朗格繆爾吸附等溫式只能描述 I型等溫線 ? 多分子層吸附的吸附等溫方程，稱為 BET方程 ? BET模型假定 （ 1）吸附表面在能量上是均勻的，各吸附位具有相同能量 （ 2）被吸附分子間的作用力可略去不計 （ 3）固體吸附劑對吸附質 ——氣體的吸附可是多層的，第一層未飽和吸附時就可有第二層、第三層等開始吸附，因此各吸附層之間存在著動態(tài)平衡 （ 4）自第二層開始至第 n層（ n→ ?），各層的吸附熱都等于吸附質的液化熱 20 p0—— 吸附溫度下吸附質的飽和蒸氣壓 υm—— 單分子層飽和吸附量 C—— BET方程 C常數(shù)， C=exp[（ E1E2） /RT]， E1為第一吸
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