【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 , prp。 顯然 即， pr(凸液面 )pr(平液面 )pr(毛細(xì)管中凹液面 )，且曲率半徑 r 越小，偏離程度越大。 固體顆粒越小，其蒸氣壓越高，溶解度越大。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 亞穩(wěn)態(tài)及新相生成 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 過(guò)熱液體 g? ?? 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 一定溫度下，當(dāng)蒸氣分壓超過(guò)該溫度下的飽和蒸氣壓，而蒸氣仍不凝結(jié)的現(xiàn)象。此時(shí)的蒸氣稱為過(guò)飽和蒸氣 。 過(guò)飽和蒸氣 。 產(chǎn)生的原因：新生成的極微小的液滴的蒸汽壓大于平液面上的蒸汽壓。 消除：在過(guò)飽和蒸氣中加入小顆粒，成為蒸氣的凝結(jié)中心，能使液滴核心易于生成及長(zhǎng)大，蒸氣就可以凝結(jié)。 例如：人工降雨 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 過(guò)飽和溶液 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 過(guò)冷液體 在一定壓力下，當(dāng)液體的溫度已低于該壓力下液體的凝固點(diǎn)，而液體仍不凝固的現(xiàn)象。此時(shí)的液體稱為 過(guò)冷液體 。 上述過(guò)飽和蒸氣 、 過(guò)飽和溶液 、 過(guò)熱液體 、 過(guò)冷液體所處的狀態(tài)均屬 亞穩(wěn)狀態(tài) 。 消除：在過(guò)冷的液體中加入小晶體作為新相種子，能使液體迅速凝固成晶體。 產(chǎn)生的原因：微小晶體的飽和蒸汽壓恒大于普通晶體的飽和蒸汽壓 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 167。 固體表面 固體表面上的原子或分子與液體一樣，受力也是不均勻的，而且不像液體表面分子可以移動(dòng)，通常它們是定位的，因此不能像液體表面那樣通過(guò)自動(dòng)縮小表面積來(lái)降低表面能。 固體表面是不均勻的，即使從宏觀上看似乎很光滑，但從原子水平上看是凹凸不平的。 正由于固體表面原子受力不對(duì)稱和表面結(jié)構(gòu)不均勻性，它可以 吸附氣體或液體分子 ，使表面自由能下降。而且不同的部位吸附和催化的活性不同。 脫附 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附現(xiàn)象 吸附作用可發(fā)生在氣 ?液、氣 ?固、液 ?固、夜 ?夜界面。 本節(jié)討論氣體在固體表面的吸附 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別 物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別 按吸附作用力性質(zhì)的不同，可將吸附區(qū)分為 物理吸附 和 化學(xué)吸附 。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 物理吸附在一定條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)吸附。以氫在 Cu上的吸附勢(shì)能曲線來(lái)說(shuō)明。 曲線 aa 為物理吸附， bb 為化學(xué)吸附，兩條曲線在 X點(diǎn)相遇。 從能量上看，先發(fā)生物理吸附而后轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)吸附的途徑 (需能量 Ea) 要比氫分子先解離成原子再化學(xué)吸附的途徑 (需能量 D)容易的多。 物理吸附向化學(xué)吸附的轉(zhuǎn)變 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 Cu上氫的吸附勢(shì)能曲線 ?Hc= D ?Hp X b a b a Ea H Cu H Cu H Cu H Cu H H Cu Cu Cu Cu H H Cu Cu H H {r} {E} C 0 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附曲線 體積要換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 (STP) 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附等溫線的類型 從吸附等溫線可以反映出吸附劑的表面性質(zhì)、孔分布以及吸附劑與吸附質(zhì)之間的相互作用等有關(guān)信息。 常見的吸附等溫線有如下 5種類型： (圖中 p/ps稱為 比壓 ， ps是吸附質(zhì)在該溫度時(shí)的飽和蒸汽壓， p為吸附質(zhì)的壓力 ) 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附等溫線的類型 (Ⅰ) 在 劑上的吸附等溫線屬于這種類型。例如 78K時(shí) N2在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子篩上的吸附。 為單分子層吸附 . (Ⅱ) 常稱為 S型等溫線。吸附劑孔徑大小不一，發(fā)生多分子層吸附。在比壓接近 1時(shí)，發(fā)生毛細(xì)管和孔凝現(xiàn)象 。 (Ⅲ) 這種類型較少見。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)相互作用很弱時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種等溫線，如 352K時(shí)，Br2在硅膠 上的吸附。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附等溫線的類型 (Ⅳ) 多孔吸附劑發(fā)生多分子層吸附時(shí)會(huì)有這種等溫線。在比壓較高時(shí)，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如在 323K時(shí)，苯在氧化鐵凝膠上的吸附屬于這種類型。 (Ⅴ) 發(fā)生多分子層吸附，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如373K時(shí)，水汽在活性炭上的吸附屬于這種類型。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附等溫線的類型 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 吸附 經(jīng)驗(yàn)式 弗羅因德利希公式 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 Langmuir單分子層吸附理論及 吸附等溫式 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 下面討論公式的兩種極限情況： (i)當(dāng)壓力很低或吸附較弱時(shí) ， bp1， 得 θ＝ bp 即覆蓋度與壓力成正比，它說(shuō)明了曲線 (Ⅰ ) 的開始直線段。 θ＝ 1 (ii)當(dāng)壓力很高或吸附較弱時(shí) ， bp1， 得 說(shuō)明表面已全部被覆蓋 ， 吸附達(dá)到飽和狀態(tài) ，吸附量達(dá)最大值 ， 曲線 (Ⅰ )的水平線段就反映了這種情況 。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 aaVVm??表示，則式可改寫為 若以 aaa V11.bV1V1mm p??—— 在吸附平衡溫度 T及壓力 p下的吸附量； —— 是在吸附平衡溫度 T，壓力 p下吸附劑被蓋滿一層時(shí) 的吸附量即飽和吸附量 。 aVm 若以 1/ 對(duì) p 作圖，可得一直線，由直線的斜率 1/ 及截距 1/ b 可求得 b 與 aV amVm amV2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 BET多分子層吸附定溫式 布尤瑙爾 (Brunauer)、 愛梅特 (Emmett)和 特勒爾 (Teller)三人在蘭繆爾單分子層吸附理論基礎(chǔ)上提出 多分子層吸附理論 ， 簡(jiǎn)稱 BET理論 。 該理論假設(shè)如下： 固體表面是均勻的； 吸附靠分子間力，吸附可以是多分子層的 被吸附的氣體分子間無(wú)相互作用力； 吸附與脫附建立起動(dòng)態(tài)平衡。 Langmuir吸附等溫式的 缺點(diǎn) ： ，與事實(shí)不符 ，其實(shí)大部分表面是不均勻的。 覆蓋度 ? 較大時(shí)， Langmuir吸附等溫式不適用 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 多分子層吸附示意圖 由 BET理論導(dǎo)出的結(jié)果是： ? ? **11ppCVCCVppVp ????? ??此式稱為 BET多分子層吸附定溫式 。 2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 V— T、 p下質(zhì)量為 m的吸附劑吸附達(dá)平衡時(shí)吸附氣體的體積； V∝ — T、 p下質(zhì)量為 m的吸附劑蓋滿一層時(shí)吸附氣體的體積； p*— 被吸附氣體在溫度 T時(shí)成為液體的飽和蒸氣壓； C— 與吸附第一層氣體的吸附熱及該氣體的液化熱有關(guān)的常數(shù)。 對(duì)在一定溫度指定的吸附系統(tǒng)， C和 V∝ 皆為常數(shù)。由上式 ? ?ppV p?**pp可見，若以 對(duì) 作圖應(yīng)得一直線，其 ? ? ** 11 ppCVCCVppV p ????? ??2023/3/9 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 CV ??1截距CVC??? 1斜率解得 斜率截距 ???1V 由所得的 V? 可算出單位質(zhì)量的固