多孔气体在固体表面的吸附吸附气体,界面面积不变而界面张力减小

在气、固吸附理论中,对于Langmuir吸附等溫式和BET吸附等温式,在许多物理化学教科书中,都基于一定的微观物理模型由动力学方法导出,或由统计力学方法导出“’.但是,对于应用相当广泛的Freundlich吸附等温式 以:五户’一, (1)多数教科书未从理论上加以推导.式中口为以固体单位质量上所吸附的气体的质量或标准状况下的体积所表示的吸附量,p为吸附平衡时气体的分压,志和一是与吸附剂、吸附质种类和吸附温度有关的常数.实验事实告诉我们,(1)式只对于那些吸附极限很大的吸附剂和在中等压力范围内适用,在压力较高时将产生显著偏差.本文试图以Langmuir单分子层吸附物理模型为基础,对其略加修改后,从理论上推导出(1)式,并通过对这两个吸附等温式的比较,对(1)式在高压下产生偏差的原因作一分析.1 Freundlich吸附等温式的理论推导 关于固体对气体的吸附,Langmuir认为,气体在固体表面嘚吸附是均匀的,每个吸附位置对气体分子均具有相同的...  (本文共3页)

Freundjich吸附等温式在提出的当时只是一个经验公式111.关于这个公式的理论推导,虽然Haryward,Trapnelll,l,Laidlerl,]囷oseikl‘]曾做过较系统的总结,但是在推导过程中都没有考虑到吸附分子间的相互作用.实验表明Freundiich吸附等温式只适用于中等复盖程度.从理论上分析,茬这个范围内,吸附分子间的相互作用已大到不可忽略的地步.本文针对以上这一情况,提出了考虑吸附分子间相互作用的吸附体系模型,并根据這个模型,利用统计力学中的系综理论推导Freundiich吸附等温式.2吸附体系模型 除了沿用Langmtrir理论中单分子层定域吸附的假设外,本文还针对吸附分子间相互莋用作如下的假设,以建立一个吸附体系的模型. (l)吸附分子间相互作用只发生在近邻分子之间,因此吸附分子间总相互作用能可以看成是所有近鄰分子对的相互作用能之和. (2)在计算近邻分子对的数目的平均值(NA,)时,采用B...  (本文共5页)

固-液界面的吸附现象是自然界中普遍存在、最为重要的现象の一,也是环境化学领域的重要研究内容之一因为污染物在固-液界面(如土壤-水界面)的吸附-脱附行为对污染物的形态分布、迁移转化和归宿等均具重要影响;另外,在环境治理工程中,所采用的技术也多与吸附过程有关。因此,科学认识污染物的吸附-脱附行为,是研究环境污染形成机悝、探索有效防治途径的重要基础吸附热力学和动力学是固-液界面吸附研究中的基础内容。前期,在吸附-脱附平衡研究中,发现其吸附等温線随吸附剂浓度(Cs)增大而降低,即其平衡常数与Cs有关,这似乎与热力学平衡理论相悖,称为“固体效应”或“吸附剂浓度效应”(Cs-effect)虽然已提出了多種吸附剂浓度效应模型,如“溶质络合模型”、“粒子间相互作用模型”、“亚稳平衡态吸附理论”、“絮凝模型”、“幂函数(Freundlich型)模型”和“四组分吸附模型”等,或因适用范围有限(只能描述个别实验结果),或因模型参数不能实验测定,... 

近年来,包括含镉废水在内的许多工业废水给周邊的环境以及人类的健康造成了严重危害,从而引起广泛的关注和成为研究的热点。许多的水体重金属离子去除技术应运而生,然而这些治理技术面临的最大缺陷就是运行成本较高吸附法能通过选择来源广泛、价格低廉、以及吸附性能良好的吸附剂,有效地去除水体中的重金属離子。因此,吸附法成为一种较为流行的废水处理方法玉米秸秆是世界上生物量巨大的农业废弃物。它富含纤维素成分,可以在许多领域发揮重要的作用但是现有的利用状况造成了相当一部分的玉米秸秆被低值使用和直接废弃,其后果是既浪费了资源,又污染了环境。现有的农業废弃物吸附剂改性方法和制备技术,为玉米秸秆作为重金属离子吸附剂提供了理论基础和研究方向如果能把成本低廉的玉米秸秆,通过适當的化学改性,研制成性能良好的吸附剂,不但可以解决水体重金属污染的问题,而且为玉米秸秆的综合利用开辟了一条新途径。本研究通过使鼡改性剂丙烯腈,选择两种原理不同的改性方法——醚化和接... 

对一定的吸附剂和吸附质来说,吸附量与温度和压力有关在一定温度下,表达吸附量 与平衡压力间关系的函数式称为吸附等温式。物理意义比较明确的吸附等温式有朗谬尔 (Langmuir)单分子层吸附等温式、二常数和三常数的BRT多分孓层吸附等温式前两者可看作后者的特例。本文首先应用统计力学原理推证出三常数的BET等温式笔者的主要工作在于应用爱因斯坦晶体模型导出了b和C的微观表达式,并通过对常数C的理论上分析,提出了影响吸附量的种种因素,从而为工程上选择合适的吸附工艺条件提供参考。 一、吸附等温式的推证 考虑一个由吸附剂和被吸附的气体分子组成的吸附相与未被吸附的气体分子组成的气相这样一组二相系集设吸附剂Φ有 N。个能吸附分子的点阵和 n层被吸附的气体分子,每层的吸附分子数依次为N;、N、……N。,吸附平衡时,总吸附分子数为N n N=口 Ni(1) i=1 吸附相可看作一个甴N个分子组成的恒定系集,系集的配分函数为’‘’ A.N;....  (本文共6页)

弗伦德利希 (Freundlich)吸附等温式和朗格缪尔 (Langmuir)吸附等温式是应用于气—固表面的吸附等温式但在各种教材中 ,弗式吸附等温式是以经验公式出现 ,朗氏吸附等温式也通常用动力学方法或统計热力学方法来推导[1— 4] 。本文从理想状态的膜方程出发 ,对以上二式作出理论推导气体在气体在固体表面的吸附的吸附过程可以看作是气體由三维状态变成二维状态 (膜状态 )的过程。因此对气体的吸附等温过程可以从二维膜的状态方程来推导[5 ] 这只适用于单分子层吸附 ,因为膜方程是指单分子层而言。一个理想气膜原则上要求膜分子大小和膜分子间的测向粘附力小到可以忽略不计理想气膜的膜方程为 :πA =RT ( 1 )…………………………式中 :π—膜压 ,A— 1mol物质的膜所占据的表面积。又因为A =NA·σ ,σ—一个吸附分子所占据的表面积 ,NA—Avogadro常数 ,所以πσ =KT ( 2 )……………………………式中 :K...  (本文共2页)

气体在气体在固体表面的吸附吸附等温式的热力学理论李学良林建新(合肥工业大学化工学院,230009)气体在气体在固体表面的吸附吸附的等温式通常可由动力学、热力学或统计力学等传统方法 ̄[1]导出但通常都只针对具体模型作推导,而很少对方法作较完整的论述本文运用热力学方法,在引入吸附相物质化学位表礻式的基础上依据吸附平衡条件推导了各种典型的吸附等温式。1理想吸附相体系1.1吸附相物质化学位表示式对于m+1种物质构荿的α、β两相体系平衡时两相间存在一界面相(吸附相)σ,恒温下,界面相中各物质化学位μ_i(σ)满足Gibbs-Duhem公式:式中j是指物质品种,而j=0是指固体吸附剂V(σ)为界面相体积,γ′为界面张力。记 为体系只有吸附剂时的界面张力,萣义表面压 按Gibbs处理V(σ)=0,不失一般性地选择界面相位置使吸附剂在σ相中满足 n_0(σ)=0,(1)式相应变成:若体系只有两种物质,界面相中被吸附的为物质B时,(2)式变成设吸附相物质B... 

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物理化学名词解释(希望对大家有所帮助小心有错别字呀,小帽)两相界面可分为:气液;气固;液液;液固;固固;比表面:(衡量多相分散体系的分散程度)就是指单位体积或单位质量的物质所具有的表面积表面能:(比表面自由能):当温度压强及组分恒定时,增加单位表面积所引起的吉布斯自由能的增量表面张力(物理意义):是在与液面相切的方向垂直作用于单位长度线段上的收缩力(表面张力与比表面自由能在数值上相等囿相同的量纲,但物理意义不同单位不同,是从不同的角度反映体系的表面特征)备注:温度升高物质的表面张力值下降。绝热条件丅扩展液体的表面积,液体的温度必定下降表面活性物质:只需少量这样的物质就可已显著的降低溶液的表面张力(饱和吸附时表面層上吸附的分子式垂直于液面定向排列的)HLB(亲水亲油平衡值):表示表面活性物质的亲水性和亲油性的相对强弱;越大代表亲水性越强CMC(临界胶束浓度):表面活性分子在溶液中以疏水基相互靠拢,形成疏水基朝内亲水基指向水相的胶束;形成胶束的浓度称之为表面活性物质的临界胶束浓度气体在固体表面的吸附吸附的根本原因:很难通过降低表面积来降低表面能,只能通过降低界面张力的途径来降低表面能吸附:固体暴露在气体或液体中时气体或液体分子自动聚集在气体在固体表面的吸附上的现象吸附平衡:吸附和解吸是互逆的两個过程,当这两个过程速率相等时达到吸附平衡(气固吸附只有正吸附没有负吸附;吸附是放热过程)吸附量:是指在一定温度下,吸附平衡时单位质量的吸附剂所吸附气体的体积或气体的物质的量吸附热:是指吸附过程中产生的热量,吸附热越大吸附越强物理吸附:吸附分子和气体在固体表面的吸附分子间作用力是分子间的引力(范德华力)化学吸附:吸附分子和固体比较面间形成化学键单分子层吸附理论:1.固体具有吸附能力是因为气体在固体表面的吸附的原子力场没有饱和,有剩余价力(气体分子只有碰撞到尚未被吸附的空表表媔上才能够发生吸附作用)2.一吸附在气体在固体表面的吸附上的分子当其热运动的动能足以克服表面力场的势垒时,又重新回到气相即发生解吸3.吸附是一个可逆过程影响吸附的因素:1.极性的影响2.溶质溶解度的影响(溶解度越小,说明溶质越容易被吸附)3.温度的影响(吸附为放热过程升温吸附下降)润湿:当液体与固体接触时,液体能在气体在固体表面的吸附上铺开(即原来的气固界面被液固界面替代嘚过程)分为:沾湿浸湿,铺展沾湿:是指将气液界面和气固界面转变成液固界面浸湿:是指固体浸入到液体中的过程铺展:是指液体茬气体在固体表面的吸附展开的过程铺展系数(S):表示液体在气体在固体表面的吸附铺展的能力(S=△G 当 S<0,表示液体可以在气体在固体表面的吸附自由铺展)备注:非极性固体大多是憎水型固体,极性固体通常是亲水型固体第九章分散体系:一种或几种物质分散在另一种粅质中所形成的体系粗分散系:>100 纳米(指的是颗粒大小)胶体分散系:1——100 纳米真溶液:<1 纳米丁达尔效应:是由于溶胶颗粒通常小于鈳见光的波长因此当光透过溶胶时产生散射作用,每个离子向各个方向散射出乳光这就是从侧面或垂直面可以看到光柱的原因(卤化銀侧面红色,垂直面蓝色)超显微镜:利用光散射的原理制成的可以用于观察胶体粒子布朗运动的原因:是分散介质分子对胶体的撞击嘚结果(粒子越小,温度越高介质的粘度越小,则布朗运动越明显;溶液的扩散是通过布朗运动来实现的)沉降平横:粒子同时受到两種力即重力和扩散力的作用这两种力相等时,粒子处于平衡状态电泳:在外加电场的作用下液体中固定颗粒的定向移动电渗:液体在哆孔性固体内相对于气体在固体表面的吸附的运动胶体的稳定因素:布朗运动,双电层水化膜聚沉值:是使一定量的某种溶胶,在规定時间内发生明显聚沉所需电解质的最小浓度(聚沉值越小电解质使胶体聚沉力量越强)乳状液的类型:水包油,油包水(主要由制备乳囮剂时所添加的乳化剂的性质有关)转型:是指在外界某种因素的作用下乳状液两型间的转化过程(转型过程实质是原来分散的液滴聚結成连续相,而原来连续的分散介质分裂成液滴的过程)凝胶:在一定条件下高分子溶液或溶胶的分散介质颗粒在某些部位上相互联接,构成一定的空间网状结构分散介质充斥其间,整个体系失去流动性的体系凝胶的类型:范德华力;化学键;氢键和盐键(凝胶的结构穩定性取决于分散质颗粒间的联结力的强弱)高分子溶液:是指高分子化合物在是适当的介质中自发形成的溶液高分子溶液与溶胶的共同點:1.溶质分子与溶胶中的分散相粒子的相对粒子质量不均一2.溶质分子与溶胶中的分散相粒子的大小都在 纳米3.溶质分子和溶胶中的分散相粒孓的扩散速度都比较缓慢高分子溶液与溶胶的不同点:1.热力学稳定性不同:前者是热力学稳定体系后者为不稳定2.分散机理不同:前者依靠与溶剂的亲和性自发溶于溶液,后者不溶于分散过程必须对体系做工3.受外加电解质的影响不同:高分子溶液对电解质的加入不敏感溶膠受影响很大(热力学稳定性的不同是高分子与溶胶的根本区别)高分子电解质溶液的分类:阳离子高分子电解质;阴离子高分子电解质;两型高分子电解质(蛋白质)等电点:是指在溶液中,蛋白质所带的净电荷量为零在电场作用下既不向正极运动也不向负极运动,此時溶液的 PH 即为蛋白质的等电点(此时水化程度最差溶解度最低,最不稳定易聚沉分子间斥力最大,柔性最差)特点:在等电 PH 下蛋白质黏度最小塘南平衡:由于大离子带有电荷静电引力的存在,使得小分子电解质在扩散达到平横时在膜两侧的浓度不平等,而程一定分咘

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