和物理吸附
主要区别是,性质不同、主要特点不同、应用不同,具体如下:
一、性质不同
1、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,此力也称作范德华力。
2、化学吸附
化学吸附是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。
二、主要特点不同
1、物理吸附
①、气体的物理吸附类似于气体的液化和蒸气的凝结,故物理吸附热较小,与相应气体的液化热相近。
②、气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大。
③、物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脱附速率都较快,任何气体在任何固体上只要温度适宜都可以发生物理吸附,没有选择性。
④、物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附;⑤被吸附分子的结构变化不大,不形成新的化学键,故红外、紫外光谱图上无新的吸收峰出现,但可有位移。
⑤、物理吸附是可逆的。
2、化学吸附
①、吸附所涉及的力与化学键力相当,比范德华力强得多。
②、吸附热近似等于反应热。
③、吸附是单分子层的。因此可用朗缪尔等温式描述,有时也可用弗罗因德利希公式描述。
④、有选择性。
⑤、对温度和压力具有不可逆性。
三、应用不同
1、物理吸附
物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等部门和领域都有广泛的应用,最常用的是从气体和液体介质中回收有用物质或去除杂质,如气体的分离、气体或液体的干燥、油的脱色等。
2、化学吸附
脉冲化学吸附,催化剂预处理、等温反应、BET比表面积。用于催化剂的表征,如金属分散度、活性金属表面积、酸中心数量及强度分布等。
② 什么是物理吸附和化学吸附
气体分子在固体表面的吸附机理极为复杂,其中包含
物理吸附
和
化学吸附
。
由
分子间作用力
(
范德华力
)产生的吸附称为物理吸附。物理吸附是一个普遍的现象,它存在于被带入并接触
吸附气体
(吸附物质)的固体(
吸附剂
)表面。所涉及的分子间作用力都是相同类型的,例如能导致
实际气体
的缺陷和蒸汽的凝聚。除了吸引
色散力
和近距离的排斥力外,由于吸附剂和吸附物质的特定
几何形状
和外层电子性质,通常还会发生特定分子间的相互作用(例如,极化、场-
偶极
、场梯度的四极矩)。
任何分子间都有作用力,所以物理吸附无选择性,
活化能
小,吸附易,
脱附
也容易。它可以是
单分子层吸附
和
多分子层吸附
。
由分子间形成
化学键
而产生的吸附称为化学吸附;它有选择性,活化能大,吸附难,脱附也难,往往需要较高的温度。化学吸附一定是单分子层吸附。
实际吸附可能同时存在物理吸附与化学吸附;先物理吸附后再化学吸附。
吸附量
可以用
标准大气压
下单位质量的样品(吸附剂)上吸附物质(
吸附质
)的体积量度,可以用
ml/g
或
cc/g@STP表示。
在低温下以发生物理吸附为主,
而可能的化学吸附发生在高温下(发生了
特异性反应
).全过程涉及
高真空
,低温,高温,高精度真空量度,阀门按事先设定的程序
自动开关
等问题。
③ 化学吸附和物理吸附的区别
物理吸附:①是由于分子间范德华引力引起的,可以是单层吸附也可是专多层吸附。②吸附属质和吸附剂之间不发生化学反应③吸附过程极快,参与吸附的各相间常瞬间即达平衡④吸附为放热反应⑤吸附剂与吸附质间的吸附力不强,可逆性吸附。
化学吸附:①是由吸附剂与吸附质间的化学键作用力而引起的,是单层吸附,吸附需要一定的活化能。②吸附有很强的选择性③吸附速率较慢,达到吸附平衡需要时间长③升高温度可提高吸附速率。
同一污染物坑内在较低温度下发生物理吸附,而在较高温度下发生化学吸附,即物理吸附在化学吸附之前,当吸附剂逐渐具备足够的活化能后,就发生化学吸附,两种吸附可能同时发生。
重要区别:物理吸附 物质本身不变 化学吸附 物质就变了
④ 物理吸附与化学吸附如何区分
物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力,即所谓的范德华力(Vanderwaals)。因此,物理吸附又称范德华吸附,它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时,气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。从分子运动观点来看,这些吸附在固体表面的分子由于分子运动,也会从固体表面脱离而进入气体(或液体)中去,其本身不发生任何化学变化。随着温度的升高,气体(或液体)分子的动能增加,分子就不易滞留在因体表面上,而越来越多地逸入气体(或液体中去,即所谓“脱附”。这种吸附—脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。工业上就利用这种现象,借改变操作条件,使吸附的物质脱附,达到使吸附剂再生,回收被吸附物质而达到分离的目的。物理吸附的特征是吸附物质不发生任何化学反应,吸附过程进行得极快,参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。
化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能,故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大,但它大大超过物理吸附的范德华力。化学吸附放出的吸附热比物理吸附所放出的吸附热要大得多,达到化学反应热这样的数量级。而物理吸附放出的吸附热通常与气体的液化热相近。化学吸附往往是不可逆的,而且脱附后,脱附的物质常发生了化学变化不再是原有的性状,故其过程是不可逆的。化学吸附的速率大多进行得较慢,吸附平衡也需要相当长时间才能达到,升高温度可以大大地增加吸附速率。对于这类吸附的脱附也不易进行,常需要很高的温度才能把被吸附的分子逐出去。人们还发现,同一种物质,在低温时,它在吸附剂上进行的是物理吸附,随着温度升高到一定程度,就开始发生化学变化转为化学吸附,有时两种吸附会同时发生。化学吸附在催化作用过程中占有很重要的地位。
可以按照上表的区别来区分是什么类型的吸附
⑤ 物理吸附和化学吸附的相同点
都有吸附热,吸附表面发生,表面积越大,吸附量越多。
附两者特点
物理吸附有以下特点:①气体的物理吸附类似于气体的液化和蒸气的凝结,故物理吸附热较小,与相应气体的液化热相近;②气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大;③物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脱附速率都较快;任何气体在任何固体上只要温度适宜都可以发生物理吸附,没有选择性;④物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附;⑤被吸附分子的结构变化不大,不形成新的化学键,故红外、紫外光谱图上无新的吸收峰出现,但可有位移;⑥物理吸附是可逆的;⑦固体自溶液中的吸附多数是物理吸附。
与物理吸附相比,化学吸附主要有以下特点:①吸附所涉及的力与化学键力相当,比范德华力强得多。②吸附热近似等于反应热。③吸附是单分子层的。因此可用朗缪尔等温式描述,有时也可用弗罗因德利希公式描述。捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附:V/Vm=1/a·㏑CoP。式中V是平衡压力为p时的吸附体积;Vm是单层饱和吸附体积;a和c0是常数。④有选择性。⑤对温度和压力具有不可逆性。另外,化学吸附还常常需要活化能。确定一种吸附是否是化学吸附,主要根据吸附热和不可逆性。
⑥ 什么叫做吸附作用物理吸附和化学吸附的根本区别是什么
液体或气体薄层附着在固体物质上,而固体不与被粘连的物质发生化学反应的现象。
根据吸附剂表面与被吸附物之间作用力的不同,吸附可分为物理吸附与化学吸附。
物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力,即所谓的范德华力(Vanderwaals)。因此,物理吸附又称范德华吸附,它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时,气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。从分子运动观点来看,这些吸附在固体表面的分子由于分子运动,也会从固体表面脱离而进入气体(或液体)中去,其本身不发生任何化学变化。随着温度的升高,气体(或液体)分子的动能增加,分子就不易滞留在因体表面上,而越来越多地逸入气体(或液体中去,即所谓“脱附”。这种吸附—脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。工业上就利用这种现象,借改变操作条件,使吸附的物质脱附,达到使吸附剂再生,回收被吸附物质而达到分离的目的。物理吸附的特征是吸附物质不发生任何化学反应,吸附过程进行得极快,参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。
化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能,故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大,但它大大超过物理吸附的范德华力。化学吸附放出的吸附热比物理吸附所放出的吸附热要大得多,达到化学反应热这样的数量级。而物理吸附放出的吸附热通常与气体的液化热相近。化学吸附往往是不可逆的,而且脱附后,脱附的物质常发生了化学变化不再是原有的性状,故其过程是不可逆的。化学吸附的速率大多进行得较慢,吸附平衡也需要相当长时间才能达到,升高温度可以大大地增加吸附速率。对于这类吸附的脱附也不易进行,常需要很高的温度才能把被吸附的分子逐出去。人们还发现,同一种物质,在低温时,它在吸附剂上进行的是物理吸附,随着温度升高到一定程度,就开始发生化学变化转为化学吸附,有时两种吸附会同时发生。化学吸附在催化作用过程中占有很重要的地位。
⑦ 比较物理吸附和化学吸附的异同点
都有吸附热,吸附表面发生,表面积越大,吸附量越多。
附两者特点
物理吸附有以下特点:①气体的物理吸附类似于气体的液化和蒸气的凝结,故物理吸附热较小,与相应气体的液化热相近;②气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大;③物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脱附速率都较快;任何气体在任何固体上只要温度适宜都可以发生物理吸附,没有选择性;④物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附;⑤被吸附分子的结构变化不大,不形成新的化学键,故红外、紫外光谱图上无新的吸收峰出现,但可有位移;⑥物理吸附是可逆的;⑦固体自溶液中的吸附多数是物理吸附。
与物理吸附相比,化学吸附主要有以下特点:①吸附所涉及的力与化学键力相当,比范德华力强得多。②吸附热近似等于反应热。③吸附是单分子层的。因此可用朗缪尔等温式描述,有时也可用弗罗因德利希公式描述。捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附:v/vm=1/a·㏑cop。式中v是平衡压力为p时的吸附体积;vm是单层饱和吸附体积;a和c0是常数。④有选择性。⑤对温度和压力具有不可逆性。另外,化学吸附还常常需要活化能。确定一种吸附是否是化学吸附,主要根据吸附热和不可逆性。