吸附动力学简介

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吸附动力学

吸附动力学

吸附动力学:吸附动力学(adsorption kinetic),是以研究吸附、脱附速度及各种影响因素为主要内容的分支学科。

吸附、脱附速度主要由吸附剂与吸附质的相互作用及温度、压力等因素决定。

吸附动力学的研究有助于探讨化学吸附和多相催化反应机理。

动力学:动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。

动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。

动力学是物理学和天文学的基础,也是许多工程学科的基础。

许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关,所以数学家对动力学有着浓厚的兴趣。

动力学是理论力学的分支学科,研究作用于物体的力与物体运动的关系。

动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。

原子和亚原子粒子的动力学研究属于量子力学,可以比拟光速的高速运动的研究则属于相对论力学。

动力学是物理学和天文学的基础,也是许多工程学科的基础。

许多数学上的进展常与解决动力学问题有关,所以数学家对动力学有浓厚的兴趣。

动力学的研究以牛顿运动定律为基础;牛顿运动定律的建立则以实验为依据。

动力学是牛顿力学或经典力学的一部分,但自20世纪以来,动力学又常被人们理解为侧重于工程技术应用方面的一个力学分支。

动力学的基本内容包括质点动力学、质点系动力学、刚体动力学,达朗伯原理等。

以动力学为基础而发展出来的应用学科有天体力学、振动理论、运动稳定性理论、陀螺力学、外弹道学、变质量力学以及正在发展中的多刚体系统动力学等(见振动,运动稳定性,变质量体运动,多刚体系统)。

质点动力学有两类基本问题:一是已知貭点的运动,求作用于质点上的力,二是已知作用于质点上的力,求质点的运动,求解第一类问题时只要对质点的运动方程取二阶导数,得到质点的加速度,代入牛顿第二定律,即可求得力;求解第二类问题时需要求解质点运动微分方程或求积分。

所谓质点运动微分方程就是把运动第二定律写为包含质点的坐标对时间的导数的方程。

动力学普遍定理是质点系动力学的基本定理,它包括动量定理、动量矩定理、动能定理以及由这三个基本定理推导出来的其他一些定理。

吸附动力学

吸附动力学

吸附动力学是一门分支学科,主要研究吸附和解吸速率及各种影响因素。

吸附和解吸的速率主要取决于吸附剂和被吸附物之间的相互作用,温度和压力。

吸附动力学的研究有助于探索化学吸附和非均相催化反应的机理。

1.吸附:当流体与多孔固体接触时,流体中的一种或多种组分积聚在固体表面上,这称为吸附。

吸附也指物质(主要是固体物质)的表面吸收周围介质(液体或气体)中的分子或离子的现象。

2.脱附脱附是吸附的逆过程。

这是使吸附成分达到饱和并从吸附剂中沉淀出来的操作过程,从而可以使吸附剂再生。

也就是说,在某些条件下,吸附在界面上的材料将重新进入本体相,这也称为解吸。

扩展数据:
吸附的基本原理如下
当液体或气体混合物长时间与吸附剂充分接触时,系统达到平衡。

吸附剂的平衡吸附容量(达到吸附平衡时每单位质量吸附剂的吸附质量)首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构,并且与系统的温度和压力以及浓度或分压有关。

组件和其他组件。

对于仅包含一种被吸附物的混合物,被吸附物的平衡吸附容量与其在一定温度下的浓度或分压之间的功能关系称为吸附等温线。

对于低压气体混合物,惰性组分对吸附等温线没有影响,而液体混合物的溶剂通常对吸附等温线有影响。

同一系统的吸附等温线随温度变化。

温度越高,平衡吸附容量越小。

当混合物中包含多种吸附物时,每种组分的平衡吸附容量不同,并且吸附的组分的浓度比通常与原始混合物的组成(即分离系数)不同(请参见传质分离过程)不等于1。

吸附剂的选择性越好,吸附分离越好。

吸附动力学

吸附动力学

吸附动力学吸附动力学(adsorption kinetic),是以研究吸附、脱附速度及各种影响因素为主要内容的分支学科。

吸附、脱附速度主要由吸附剂与吸附质的相互作用及温度、压力等因素决定。

吸附动力学的研究有助于探讨化学吸附和多相催化反应机理。

吸附动力学(adsorption kinetic),是以研究吸附、脱附速度及各种影响因素为主要内容的分支学科。

吸附、脱附速度主要由吸附剂与吸附质的相互作用及温度、压力等因素决定。

吸附动力学的研究有助于探讨化学吸附和多相催化反应机理。

1、吸附:当流体与多孔固体接触时,流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄,此现象称为吸附。

吸附也指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。

2、脱附desorption是吸附的逆过程。

是使已被吸附的组分达到饱和的吸附剂中析出,吸附剂得以再生的操作过程。

即被吸附于界面的物质在一定条件下,离逸界面重新进入体相的过程,也称解吸。

吸附动力学主要是研究一些表面能比较大的物质(比如活性炭)的吸附速率的影响因素,比如温度,反应条件等等的作用。

至于方程式,因为有太多,没法一一列举,而且符号的意义不看书不可能理解,建议还是买本书看。

补充:吸附等温线是热力学的,平衡时间和速率是动力学的,热力学主要是研究吸附可行性的。

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。

吸附动力学简介

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准二级动力学反应 是基于假定吸附速率受化学吸附机理的控制这种
吸附涉及到吸附质与吸附剂之间电子对公用或转 移。吸附质从溶液中到达吸附剂表面化学吸附机 理控制的,吸附剂表面有两种结合位点。
符合二级模型则说明吸附动力学主要是受化学作 用所控制,而不是受物质传输模型最早由Weber 等提出,其表达式为:
准一级动力学反应
在准一级动力学反应中,吸附质从溶液中到达吸附 剂表面是受扩散步骤控制,吸附剂表面有只有一种结 合位点。
ln(qe-qt) = lnqe-K1t
尽管一级动力学模型已经广泛地用于各种吸附过程,但它却有局限性。一级 线性图是由ln ( Qc -Qt ) 对时间作图,因此必须先得到Qc值, 但在实际的吸附 系统中, 可能由于吸附太慢, 达到平衡所需时间太长,因而不可准确测得其平 衡吸附量Qc值,因此,它常常只适合于吸附初始阶段的动力学描述,而不能准确 地描述吸附的全过程
化学吸附 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。由于固体表面存在不均匀力场, 表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当气体分子碰撞到固体表面 上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键 的吸附作用。
吸附过程的动力学研究主要是用来描述吸附剂吸附溶质的速率快慢, 通过动力学模型对数据进行拟合,从而探讨其吸附机理。
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吸附动力学简介
简介
① 基本概念 ② 准一级动力学模型 ③ 准二级动力学模型
基本概念
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

吸附动力学

吸附动力学

吸附动力学
吸附动力学(adsorption kinetic),是以研究吸附、脱附速度及各种影响因素为主要内容的分支学科。

吸附、脱附速度主要由吸附剂与吸附质的相互作用及温度、压力等因素决定。

吸附动力学的研究有助于探讨化学吸附和多相催化反应机理。

1、吸附:当流体与多孔固体接触时,流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄,此现象称为吸附。

吸附也指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。

2、脱附desorption是吸附的逆过程。

是使已被吸附的组分达到饱和的吸附剂中析出,吸附剂得以再生的操作过程。

即被吸附于界面的物质在一定条件下,离逸界面重新进入体相的过程,也称解吸。

扩展资料:
吸附的基本原理:
当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后,系统达到平衡,吸附质的平衡吸附量(单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量),首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构,同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。

对于只含一种吸附质的混合物,在一定温度下吸附质的平衡吸附量与其浓度或分压间的函数关系的图线,称为吸附等温线。

对于压力不太高的气体混合物,惰性组分对吸附等温线基本无影响;而液体混合物的溶剂通常对吸附等温线有影响。

同一体系的吸附等温线随温度而改变。

温度愈高,平衡吸附量愈小。

当混合物中含有几种吸附质时,各组分的平衡吸附量不同,被吸附的各组分浓度之比,一般不同于原混合物组成,即分离因子(见传质分离过程)不等于1。

吸附剂的选择性愈好,愈有利于吸附分离。

吸附动力学及动态学

吸附动力学及动态学

实验步骤与实验方法
01
实验步骤
02
1. 选择合适的吸附剂和吸附质,进行预处理;
2. 配置不同浓度的吸附质溶液;
03
实验步骤与实验方法
01
实验步骤
02
1. 选择合适的吸附剂和吸附质,进行预处理;
2. 配置不同浓度的吸附质溶液;
03
实验步骤与实验方法
3. 在恒温条件下进行吸附实验,记录吸附量随时 间的变化;
扩散系数
描述分子在溶液中扩散快慢的常数, 影响吸附速率。
03
02
吸附速率常数
描述吸附速率快慢的常数,与扩散 系数、反应速率常数等有关。
反应速率常数
描述化学反应快慢的常数,影响化 学反应控制模型的吸附速率。
04
吸附动力学模型的参数
01
平衡吸附量
在一定温度和压力下,吸附剂达到 吸附平衡时的吸附量。
扩散系数
吸附动态学在各领域的应用
环境科学
吸附动态学在环境科学领域中广泛应用于处理和治理环境污染问题。例如,通过研究土壤、水体和空气中的污染物在 吸附剂表面的动态行为,可以有效地去除和降低污染物的浓度。
能源科学
在能源科学领域,吸附动态学可用于研究和开发高效、低成本的储氢材料和二氧化碳捕获技术。通过了解吸附剂对氢 气和二氧化碳的动态吸附特性,可以优化材料的结构和制备方法,提高储氢和二氧化碳捕获的性能。
物理吸附
物理吸附是指分子间的范德华力 作用,吸附力较弱,吸附速率较 快。
化学吸附
02
03
动态吸附
化学吸附是指吸附剂与被吸附物 之间通过化学键结合,吸附力较 强,吸附速率较慢。
动态吸附是指吸附剂在动态条件 下的吸附行为,如流化床、固定 床等反应器中的吸附过程。

生物吸附的热力学平衡模型和动力学模型综述

生物吸附的热力学平衡模型和动力学模型综述

生物吸附的热力学平衡模型和动力学模型综

1 吸附动力学模型
生物吸附动力学模型是指根据动力学原理研究生物吸附现象的模型,它主要集中在生物物质吸附层表面上,以及相互作用和热力学物
理条件等问题上。

根据动力学原理,影响生物吸附的因素包括游离能,气体的吸附力,介质的物理性能,液体温度,压力,浓度等。

吸附动
力学模型主要分为三类:比例硬体模型,等幂硬体模型和等温硬体模型,模拟出生物物质吸附过程中的动力学状态和位置分配。

2 热力学平衡模型
生物吸附热力学平衡模型是指研究生物物质吸附过程中热力学方
法描述的模型,主要包括Langmuir态模型,Freundlich态模型,Fruendlich-Petesch态模型等。

平衡模型可以描述生物物质的活性,
计算其反应的吸附能力和吸附常数,而动力学模型则可以用于比较不
同吸附情况下的性能,从而了解生物物质吸附过程发生,变化和发展
的方向和步骤。

生物物质吸附是吸收和固定物质的重要现象,研究其热力学平衡
模型和动力学模型,有助于深入了解生物物质的特性,为其合理有效
地利用资源提供参考。

吸附平衡及动力学模型介绍

吸附平衡及动力学模型介绍

吸附平衡及动力学模型介绍吸附平衡及动力学模型是描述气体或溶质与固体表面之间吸附过程的理论模型。

吸附是指气体或溶质分子通过相互作用力吸附到固体表面上的现象。

吸附平衡和动力学模型可以帮助我们理解和预测吸附过程的特性,对于工业和环境应用具有重要意义。

吸附平衡模型描述了吸附系统在达到平衡时吸附量与吸附剂浓度、温度、压力等参数之间的关系。

常见的吸附平衡模型有等温线性模型、Freundlich模型和Langmuir模型。

等温线性模型是最简单的吸附平衡模型之一,它假设吸附量与溶质浓度成线性关系。

这个模型可以表示为:q=K*C其中,q代表单位质量吸附剂的吸附量,C代表溶质在吸附剂中的浓度,K代表等温吸附系数。

等温线性模型适用于低浓度溶质吸附的情况。

Freundlich模型是更为常用的吸附平衡模型,它相对于等温线性模型具有更广泛的适用范围。

Freundlich模型可以表示为:q=K*C^(1/n)其中,q代表单位质量吸附剂的吸附量,C代表溶质在吸附剂中的浓度,K和n是Freundlich常数,n被称为吸附线性度。

Freundlich模型适用于吸附剂非均匀性很大的情况。

Langmuir模型是吸附平衡模型中应用最广泛的模型之一,适用范围广,能够较准确地描述吸附过程。

Langmuir模型可以表示为:q=(K*C)/(1+K*C)其中,q代表单位质量吸附剂的吸附量,C代表溶质在吸附剂中的浓度,K是Langmuir常数。

Langmuir模型假设吸附位点是有限的且相互独立的,并且吸附的溶质分子在吸附位点上形成一个单层。

吸附动力学模型描述了吸附过程的速率和吸附剂的浓度、温度、时间等参数之间的关系。

常见的吸附动力学模型有假一级动力学模型、伪一级动力学模型和二级动力学模型。

假一级动力学模型是最简单的吸附动力学模型之一,它假设吸附速率与吸附量成线性关系。

这个模型可以表示为:dq/dt = K * (q_t - q)其中,dq/dt代表单位时间内吸附剂的吸附速率,q代表单位质量吸附剂的吸附量,q_t代表达到平衡时的吸附量,K代表动力学常数。

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化学吸附 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。由于固体表面存在不均匀力场, 表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当气体分子碰撞到固体表面 上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键 的吸附作用。
吸附过程的动力学研究主要是用来描述吸附剂吸附溶质的速率快慢, 通过动力学模型对数据进行拟参考! 感谢您的支持,我们努力做得更好!
准一级动力学反应
在准一级动力学反应中,吸附质从溶液中到达吸附 剂表面是受扩散步骤控制,吸附剂表面有只有一种结 合位点。
ln(qe-qt) = lnqe-K1t
尽管一级动力学模型已经广泛地用于各种吸附过程,但它却有局限性。一级 线性图是由ln ( Qc -Qt ) 对时间作图,因此必须先得到Qc值, 但在实际的吸附 系统中, 可能由于吸附太慢, 达到平衡所需时间太长,因而不可准确测得其平 衡吸附量Qc值,因此,它常常只适合于吸附初始阶段的动力学描述,而不能准确 地描述吸附的全过程
Qt=kpt
式中,kp 为颗粒内扩散速率常数,mg·(g·min1/2) -1 ,kp值越大, 吸附质越易在吸附剂内部扩散,由Qt—t1/2 的线形图的斜率可得到Kp. 根据内部扩散方程,以Qt对t1/2作图可以得到一条直线。若存在颗粒 内扩散,Qt对t0. 5为线性关系,且若直线通过原点,则速率控制过程 仅由内扩散控制。否则,其它吸附机制将伴随着内扩散进行
吸附动力学简介
简介
① 基本概念 ② 准一级动力学模型 ③ 准二级动力学模型
基本概念
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。吸附剂表面的分子由于作用力没有平衡而保留有 自由的力场来吸引吸附质,由于它是分子间的吸力所引起的吸附,所 以结合力较弱,吸附热较小,吸附和解吸速度也都较快。被吸附物质 也较容易解吸出来,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。
准二级动力学反应 是基于假定吸附速率受化学吸附机理的控制这种
吸附涉及到吸附质与吸附剂之间电子对公用或转 移。吸附质从溶液中到达吸附剂表面化学吸附机 理控制的,吸附剂表面有两种结合位点。
符合二级模型则说明吸附动力学主要是受化学作 用所控制,而不是受物质传输步骤所控制
颗粒内扩散模型
颗粒内扩散模型最早由Weber 等提出,其表达式为:
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