气体吸附分析技术
吸附-蒸汽解析

bnd分子量
吸附-蒸汽解析是一种常用的气体分离技术。
其原理是利用吸附剂对不同气体的吸附选择性的差异,将混合气体中的不同组分吸附在不同的吸附剂上,从而实现气体的分离。
这种技术主要涉及两个过程:吸附过程和解析过程。
在吸附过程中,吸附剂通过物理或化学作用力将混合气体中的某一组分吸附在其表面或内部孔洞中。
解析过程通常需要加热或降低压力等手段,以打破吸附剂与被吸附气体之间的作用力,使被吸附的气体得以释放。
吸附-蒸汽解析技术的优点包括操作简单、能耗低、分离效果好、适用于多种气体分离等。
在实际应用中,根据不同的分离需求和气体组分的特性,可以选择不同的吸附剂和操作条件,以达到最佳的分离效果。
此外,为了提高吸附蒸汽解析技术的分离效果和效率,还可以采用多种技术手段,如采用多层或多段吸附床、采用循环操作或再生技术、采用计算机模拟和优化技术等。
在某些特定应用中,例如废气回收和净化,吸附-蒸汽解析技术可以与活性炭等吸附材料结合使用。
利用蒸汽发生器产生的干饱和高温蒸汽对活性炭进行加热,增加其活性,增强其吸附能力。
待到吸附到一定浓度后,通过脱附技术将有机废气进行收集,最后使用蒸汽发生器低压高热蒸汽对废气进行冷凝,得到纯净的气体。
总的来说,吸附-蒸汽解析技术是一种有效的气体分离和净化技术,具有广泛的应用前景。
气体吸附法

气体吸附法气体吸附法是一种物理现象,它指的是某些气体分子可以被某些表面强烈吸引,而在这些表面上形成一层保护性膜。
这种物理现象发生在固体表面和气体分子之间,包括一些质子性气体,如氢气、氦气、氦气、氮气、氩气和氙气,以及一些非质子性气体,如氢气、氟气、氨气等。
气体吸附法可以用来改善气体的分离和过滤性能。
气体吸附膜具有较高的比表面积,可以形成一个不断变化的膜结构,从而有效地捕获气体分子,使其从气体中分离出来,形成一种被吸附的低温状态。
气体吸附法是一种有效的气体分离技术,由于其中的气体分子可以在膜上被有效地吸附和捕获,可以大大提高气体的分离效率,有效地减少污染物的排放,从而达到净化空气的目的。
气体吸附法在工业上的应用非常广泛,可用于催化剂的制备、芳香族化合物的合成、气体的分离和再生、污染物的净化、等离子体化学气相沉积法等。
例如,催化剂制备中,通常使用气体吸附法来制备表面活性催化剂,用于改善催化剂性能。
另外,气体吸附法也可用于净化空气污染物,如PM2.5,可有效地减少 PM2.5排放,从而有助于扩大空气能见度,维持人类健康。
气体吸附法由于其优异的性能,受到越来越多的关注,同时也引发了一些新的研究方向。
例如,目前研究者们正在探索新的多孔吸附剂,以便实现更高的吸附效率;正在研究新的吸附方法,以便有效地减少气体污染;正在研究新的在线分析方法,以便实时检测和监测气体污染物;正在研究新的吸附技术,以便用于冷凝技术等。
综上所述,气体吸附法是一种十分重要的现象,它可以用来改善气体分离和过滤性能,加强气体污染物的净化,提高空气能见度,保护人类的健康,并且在工业中也有着广泛的应用。
同时,也有许多新的研究方向正在探索,以期改善气体吸附法的性能,更好地为人们服务。
气体吸附实验报告

气体吸附实验报告气体吸附实验报告引言:气体吸附是一种重要的物理现象,广泛应用于工业生产、环境保护和科学研究等领域。
本实验旨在通过测量气体在不同条件下的吸附量,研究吸附过程的规律,并分析影响吸附行为的因素。
实验方法:1. 实验仪器与试剂本次实验所需的仪器包括气体吸附仪、恒温槽、压力计等。
试剂为吸附剂,选择了活性炭和分子筛作为研究对象。
2. 实验步骤首先,将吸附仪的试样室清洗干净,并将待测吸附剂放入其中。
然后,将吸附仪连接至气源,调节气源压力并记录初始压力值。
接下来,将恒温槽设置为所需温度,并将吸附仪置于其中。
等待一段时间后,记录吸附剂的吸附量,并根据吸附前后的压力变化计算吸附量。
实验结果与讨论:1. 吸附剂的选择对吸附量的影响在实验中,我们选择了活性炭和分子筛作为吸附剂进行研究。
通过实验数据的对比分析,发现活性炭对某种气体的吸附量明显高于分子筛。
这可能是由于活性炭具有较大的比表面积和更多的孔隙结构,有利于气体分子的吸附。
2. 温度对吸附行为的影响在实验中,我们分别在不同温度下进行了吸附实验。
结果显示,随着温度的升高,吸附剂的吸附量逐渐减少。
这是因为温度升高会增加气体分子的动能,使其更易于逃逸,从而降低了吸附量。
3. 压力对吸附行为的影响实验中,我们通过调节气源压力来研究压力对吸附行为的影响。
结果表明,随着压力的增加,吸附剂的吸附量也随之增加。
这是由于压力的增加会增加气体分子与吸附剂表面的碰撞频率,从而增加了吸附的机会。
结论:通过本次实验,我们得出了几个结论:活性炭对某种气体的吸附量明显高于分子筛;温度的升高会降低吸附剂的吸附量;压力的增加会增加吸附剂的吸附量。
这些结论对于进一步研究气体吸附行为以及在工业生产和环境保护中的应用具有一定的指导意义。
展望:虽然本次实验已经取得了一些有意义的结果,但仍存在一些不足之处。
例如,我们只选择了活性炭和分子筛作为吸附剂,可以进一步扩大样本范围,研究更多种类的吸附剂。
气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究

气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究摘要:本文旨在探讨气体吸附技术在化学工程中的应用与优化研究。
通过对气体吸附技术的原理及机制进行分析,结合实际工程案例,总结了该技术在不同领域的应用,并提出了相应的优化方法和策略。
本文通过深入研究气体吸附技术的相关文献和资料,以期为化学工程领域的研究和应用提供参考。
关键词:气体吸附技术;化学工程;应用;优化研究引言气体吸附技术作为一种重要的分离和固定化技术,在化学工程领域具有广泛的应用前景。
其通过将气体分子吸附到固体表面上,实现对气体的物理或化学分离,具有高效、经济、环保等特点。
随着工业生产和科学研究的发展,气体吸附技术不断得到改进和优化,逐渐成为解决复杂气体体系问题的重要手段之一。
一、气体吸附技术的原理和机制气体吸附技术是一种将气体分子从气体相吸附到固体表面的过程,广泛应用于气体分离和净化、废气处理、气体储存等领域。
了解气体吸附技术的原理和机制对其应用和优化具有重要意义。
(一)吸附过程的基本原理1. 吸附等温线和吸附等温方程吸附等温线描述了在给定温度下随着压力变化,气体吸附量的关系。
在理想情况下,气体吸附可用Langmuir等温方程描述,即Q = (bP)/(1+bP),其中Q为吸附量,P为气体压力,b为吸附等温常数,反映了吸附剂与气体的亲和力。
2. 吸附动力学和吸附速率方程吸附动力学研究吸附过程的速率和机制。
一般情况下,气体吸附可以分为表面扩散和孔内扩散两个阶段。
吸附速率方程描述了吸附速率与气体浓度和温度的关系,常用的模型包括几何控制方程和化学反应控制方程。
(二)吸附机制的分类和特点1. 物理吸附和化学吸附物理吸附是由于吸附剂表面的凡得瓦尔斯力引起的,吸附剂与气体分子之间没有明确的化学键形成。
而化学吸附是指吸附剂与气体分子之间发生了化学反应,生成了化学键。
物理吸附通常在低温下发生,而化学吸附则需要较高的温度和活化能。
2. 吸附剂的选择和性能要求选择适当的吸附剂对于实现高效吸附至关重要。
气体吸附分析技术知识讲解

目前,气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段,得到了广泛应用。
物理吸附分析不仅应用于传统的催化领域,而且渗透到新能源材料、环境工程等诸多领域。
本专题分为基础篇,实验篇和应用篇,旨在以实用为目的,力求避免冗余和数学公式,按实验的思维顺序逐步理清物理吸附相关的疑难点。
当然,对于一些比较复杂的问题,我们将会专门出专题文章进行介绍。
1. 什么是表面和表面积?表面是固体与周围环境, 特别是液体和气体相互影响的部分;表面的大小即表面积。
表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。
2. 什么是比表面积?为什么表面积如此重要? 比表面积英文为specific surface area,指的是单位质量物质所具有的总面积。
分外表面积、内表面积两类。
国际标准单位为㎡/g。
表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。
一般有下列三种作用:1) 固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。
2) 固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。
3) 固体-气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。
3. 什么是孔?根据ISO15901 中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)4. 什么是开孔和闭孔?多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。
这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。
除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。
不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。
开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。
5. 什么是孔隙度?孔隙度是指深度大于宽度的表面特征,一般用孔径及其分布和总孔体积表征。
气体吸附分析技术基础

N2, CO2, Ar物理吸附结果对比
尽管N2, Ar和CO2动力学直径类 似,分别为0.36,0.34和 0.33nm,但三种吸附质的吸附行 为完全不同。
BET surface area (m2/g) N2 CO2 Ar 1.009E+03 1.012E+03 9.433E+02 Langmuir surface area (m2/g) 1.029E+03 1.049E+03 9.647E+02
300
0.40 0.35
Amount Adsorbed (cc(STP)/g)
250
Cumul. Pore Volume (cc/g)
0.30 0.25 0.20 0.15
200
N2 Ar
CO2
N2
150
100
CO2
Ar
0.10 0.05 0.00
50
0 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 0.01 0.1 1
物理吸附 吸附 化学吸附
范德华力 化学键力
气体吸附
气体吸附的应用
分离,提纯,净化,除湿…...催化
表面,孔道的表征
面 积
体 积
2. 仪器:分析方法的实现
仪器结构
真空泵
气体
分析过程
⑷ ⑶ ⑵
⑴
吸附脱附曲线的形成
回滞环的形成
吸附过程
脱附过程
原因:测试过程为吸附脱附的动态过程。
回滞环形状与孔型的关系
原子发射光谱
原子发射光谱的产生
通常情况下,原子处于基态,在激发光作用下,原子获得足够的能 量,外层电子由基态跃迁到较高的能级状态即激发态。处于激发态的原 子是不稳定的,其寿命小于10-8s,外层电子就从高能级向较低能级或 基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去,这样就得到了发射光 谱。 原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。在近代各 种材料的定性、定量分析中,原子发射光谱法发挥了重要作用。特别是 新型光源的研制与电子技术的不断更新和应用,使原子发射光谱分析获 得了新的发展,成为仪器分析中最重要的方法之一。
气体吸附总结报告范文(3篇)

第1篇一、报告概述随着工业生产的不断发展,气体吸附技术在环保、化工、医药等领域得到了广泛应用。
本报告旨在总结气体吸附技术的原理、分类、应用及其在我国的发展现状,为我国气体吸附技术的进一步研究和应用提供参考。
一、气体吸附原理气体吸附是指气体分子在固体表面上的吸附现象。
根据吸附剂与吸附质之间的相互作用力,气体吸附可分为物理吸附和化学吸附。
1. 物理吸附物理吸附是指气体分子与吸附剂表面之间的范德华力作用。
物理吸附具有可逆性,吸附过程不需要化学反应,吸附热较低。
2. 化学吸附化学吸附是指气体分子与吸附剂表面发生化学反应,形成化学键。
化学吸附具有不可逆性,吸附过程需要化学反应,吸附热较高。
二、气体吸附分类根据吸附剂的不同,气体吸附可分为以下几类:1. 分子筛吸附分子筛是一种具有笼状结构的吸附剂,具有良好的吸附性能。
分子筛吸附剂主要用于分离和净化气体,如天然气、氢气等。
2. 活性炭吸附活性炭具有大量的微孔和比表面积,具有良好的吸附性能。
活性炭吸附剂广泛应用于空气净化、水质净化、溶剂回收等领域。
3. 负载型吸附剂负载型吸附剂是指将吸附剂负载在载体上,以提高吸附剂的使用效果。
负载型吸附剂具有吸附容量大、吸附速度快、易于再生等优点。
4. 特种吸附剂特种吸附剂是指具有特殊功能的吸附剂,如金属有机骨架材料(MOFs)、碳纳米管等。
特种吸附剂在气体分离、催化、传感器等领域具有广泛应用前景。
三、气体吸附应用1. 环保领域气体吸附技术在环保领域具有广泛应用,如废气治理、水质净化、土壤修复等。
例如,活性炭吸附剂可用于去除废气中的有机污染物,降低环境污染。
2. 化工领域气体吸附技术在化工领域主要用于分离和提纯气体。
例如,分子筛吸附剂可用于分离天然气中的甲烷和乙烷,提高天然气利用率。
3. 医药领域气体吸附技术在医药领域主要用于药物分离、提纯和合成。
例如,活性炭吸附剂可用于去除药物生产过程中的杂质,提高药物纯度。
4. 其他领域气体吸附技术在食品、能源、材料等领域也具有广泛应用。
气体吸附分离

气体吸附分离
气体吸附分离技术是一种常用的物理分离方法,利用吸附材料对气体分子的吸附作用,将混合气体中的目标气体分离出来。
该技术已经广泛应用于化工、石油、制药、环保等领域。
气体吸附分离技术的原理是利用吸附材料表面的微孔结构,将气体分子吸附在表面上,从而实现分离。
吸附材料通常选择具有大比表面积和适当孔径大小的材料,如活性炭、分子筛、硅胶等。
不同的吸附材料对不同的气体分子具有不同的吸附能力和选择性,因此可以根据需要选择不同的吸附材料进行分离。
气体吸附分离技术有多种操作方式,如压力摆动吸附、温度摆动吸附、连续吸附与脱附等。
其中,压力摆动吸附是最常用的一种方式,其原理是通过改变系统压力,控制气体分子在吸附材料表面的吸附和脱附,从而实现气体的分离。
温度摆动吸附则是通过改变系统温度,控制吸附材料表面的吸附和脱附,实现气体的分离。
气体吸附分离技术具有分离效率高、节能环保等优点,已经广泛应用于工业生产和环境治理中。
例如,利用气体吸附分离技术可以从工业废气中提取有价值的气体组分,减少环境污染和资源浪费;同时,也可以将低品位气体转化为高品位气体,提高资源利用效率。
总之,气体吸附分离技术是一种重要的物理分离技术,具有广泛的应用前景和发展空间。
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目前,气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段,得到了广泛应用。
物理吸附分析不仅应用于传统的催化领域,而且渗透到新能源材料、环境工程等诸多领域。
本专题分为基础篇,实验篇和应用篇,旨在以实用为目的,力求避免冗余和数学公式,按实验的思维顺序逐步理清物理吸附相关的疑难点。
当然,对于一些比较复杂的问题,我们将会专门出专题文章进行介绍。
1.什么是表面和表面积?表面是固体与周围环境,特别是液体和气体相互影响的部分;表面的大小即表面积。
表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。
2.什么是比表面积?为什么表面积如此重要?比表面积英文为specific surface area指的是单位质量物质所具有的总面积。
分外表面积、内表面积两类。
国际标准单位为rf /go 表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。
一般有下列三种作用:1)固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。
2)固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。
3)固体- 气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。
3.什么是孔?根据ISO15901中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的—孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)4.什么是开孔和闭孔?多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(__open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。
这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。
除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。
不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。
开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。
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6.什么是多孔材料?多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。
多孔材料可表现为细或粗的粉体、压制体、挤出体、片体或块体等形式。
其表征通常包括孔径分布和总孔体积或孔隙度的测定。
在某些场合,也需要考察其孔隙形状和流通性,并测定内表面和外表面面积。
7.真实的表面是什么样的?立方体和球体是在数学计算上最简单的理想模型。
对于边长为Lem 立方体, 其表面积为6L2cm 2。
但在现实情况中,数学中的理想几何形状是根本不存在的, 因为在显微镜下看所有真实表面,它们都是有缺陷,都是凸凹不平的。
如果有一 个 超级显微镜”你就能看到表面有多粗糙,这不仅是由于空隙,孔道,台阶和 其它的非理想情况,更是由于原子或分子轨道的分布。
这些表面的不规则性总是 创造出比相应的理论面积更大的真实表面积。
8. 影响表面积的因素有哪些?影响表面积大小的因素包括颗粒大小(粒径)和颗粒形状(粒形)以及含孔量。
设想一个一米边长的真实立方体被切割成一微米 (10-6m )的小立方体,这样将 产生1018个颗粒。
每个颗粒暴露的面积是6x10-12平方米(m 2),所有颗粒贡献的总 面积则为6x106 m 2。
与未切割材料比较,这种暴露面积的百万倍的增加是超细粉 体具有大表面积的典型。
除了粒度以外,颗粒形状也对粉体的表面积有所贡献。
在所有几何形状中,球形具有最小的面积/体积比,但一串原子如果仅沿着链轴 线键合,则会有最大的面积/体积比。
所有的颗粒物质都具有几何形状,因而具 有在两个极端之间的表面积。
通过比较两个有相同组成和相同质量, 但形状分别 为球形和立方体的颗粒表面积,很容易看到颗粒形状对表面积的影响。
计算得出, 在颗粒重量相同的情况下,立方体面积大于球体面积。
因为粒径、粒形和孔隙度 的不同,比表面积的范围可以有极大的变化, 但孔的影响往往使粒径和外部形状 因素的影响完全湮没。
由密度大约为 3g/cm 3的0.1微米半径球形颗粒组成的粉 末比表面大约为10m 2/g ,而1.0微米半径的类似颗粒比表面会减少 10倍;但 是如果同样的1.0微米半径颗粒含有大量的孔隙,其比表面可能超过 1000m 2/g 。
这清楚地表明孔对表面积的重要贡献。
9. 在粒度分析仪上计算出的表面积值准确吗?尽管颗粒形状能被假设为规则的几何形,但是绝大多数的情况下它是不规则的,只不过目前流行的粒度测量方法是基于 等效球体积”如果试图利用粒度测 量方法(包括激光衍射法、光散射法、电域敏感法、沉降法、透过法、筛分法和 电子显微镜法)测量比表面,由于粒形、表面的不规则及孔隙度的影响,其结果 会比真值严重偏小,甚至相差1000倍以上。
因此,由粒径计算表面积只能通过 球形或其它规则几何形状的绝对假设建立一个低限值。
10. 孔的类型有哪些? _____________工业催化剂或载体作为多孔材料,是一定的原子(分子)或离子按照晶体结构规则组成含有微孔的纳米级晶粒; 因制备化学条件和化学组成的不同,若干晶粒又可聚集为大小不一的微米级颗 粒,然后工业成型成更大的团粒或有不同几何外形的颗粒集合体。
是具有发达孔系的颗粒集合体。
一般情况 而Spherical o-irI'lik晞JR ■轧(呈木itfv孔5 不同的制备方法会生成不同的孔结构。
女口,高温烧结或挤压成型的多孔固体 的孔结构是无规则的;而由胶体在充水的初级结构中沉淀、收缩、老化,会产生 特征性的微孔结构(典型例子如水泥和石膏)。
沸石和分子筛具有稳定的晶体结构,它内部的孔是由晶体内的孔道、缝隙或 笼组成的具有均匀尺寸和规则的形状。
在沸石内部,笼是由直径 0.4-1 nm 的窗 口相连。
一个笼可以看作是一个球形孔。
所以,实际体积中的孔结构都是复杂的,是由不同类型的孔组成的。
在分子 水平上看,孔的内表面几乎都是不光滑的。
但是,我们可以从几个基本类型开始 (如图),然后建立它们的各种组合。
最典型的是筒形孔(圆柱孔),它是孔分布计算的一个基础模型。
挤压固化但还未烧结的球形或多面体粒子多是锥形孔(楔形孔,棱锥形空隙)。
裂隙孔是由粒子间接触或堆砌而形成的空间。
的计算基础。
墨水瓶孔都有孔颈。
孔径是较大孔隙的颈口, 形孔与筒形孔的组合。
沸石类的孔隙是稳定的,但被颈口”所控制, 瓶孔的中间状态。
11. 孔宽是如何分类的? 按照国际纯粹与应用化学协会(IUP AC )在1985年的定义和分类,孔宽即孔直径(对筒形孔)或两个相对孔壁间的距离(对裂隙孔)。
因此,(i ) 微孔(micro pore )是指内部孔宽小于2nm 的孔;(ii )介孔(meso pore 是宽度介于2nm 到50 nm 的孔; (iii ) 大孔(macropo® 是孔宽大于 50nm 的孔。
2015年,IUPAC 对孔径分类又进行了细分和补充,即(iv ) 纳米孔(nanopor® :包括微孔、介孔和大孔,但上限仅到100nm ;(v ) 超微孔(ultramicro pore ):孔宽小于0.7 nm 的较窄微孔; (vi ) 极微孔(supermicropor® :孔宽大于0.7nm 的较宽微孔。
12. 比表面和孔径分析方法都有哪些种类?这些方法包括气体吸附法、压汞法、电子显微镜法(SEM 或TEM )、小角X 光散射(SAXS )和小角中子散射(SANS )等。
2010年,美国分散技术公司(DT )和美国康塔仪器公司还联合开发了电声电振法, 比利时Occhio 公司开发 了图像法大孔分析技术。
总体来说,每种方法都在孔径分析方面有其应用的局限 性。
这个模型也是溶涨和凝聚现象 因此墨水瓶孔也可以看成是球 它可以被看作是筒形孔和墨水 St 笳 3L Coii4cjlInteratifies3血、纵观各种孔径表征的不同方法,气体吸附法是最普遍的方法,因为其孔径测量范围从0.35nm?到100nm以上,涵盖了全部微孔和介孔,甚至延伸到大孔。
另外,气体吸附技术相对于其它方法,容易操作,成本较低。
如果气体吸附法结合压汞法,则孔径分析范围就可以覆盖从大约0.35nm到1mm的范围。
气体吸附法也是测量所有表面的最佳方法,包括不规则的表面和开孔内部的面积。
13.什么是吸附?它与吸收有什么区别?固体表面的气体与液体有在固体表面自动聚集,以求降低表面能的趋势。
这种固体表面的气体或液体的浓度高于其本体浓度的现象,称为固体的表面吸(adsorption)。
整个固体表面吸附周围气体分子的过程称为气体吸附。
事实证明,监测气体吸附过程能够得到丰富的关于固体特征的有用信息。
当吸附物质分子穿透表面层,进入松散固体的结构中,这个过程叫吸收(absorption)。
有时,区分吸附和吸收之间的差别是困难的,甚至是不可能的,这样,更方便或更广泛使用的术语吸着(sorptio n)就包含了吸附和吸收这两种现象,以及由此导出的术语:吸着剂(sorbe nt),吸着物(sorbate)和吸着物质或吸着性(sorptive)。
当吸附(adsorption)用于表示过程时,其对应的的逆过程是脱附(解吸,desorption)。
在脱附过程中,由于分子热运动,能量大的分子可以挣脱掉束缚力而脱离表面,吸附量逐渐减小。
名词吸附”和脱附”后来作为形容词,表示用实验测定吸附量的走向研究,即吸附曲线(或点)或脱附曲线(或点)。
当吸附曲线和脱附曲线不重合时,会产生吸附回滞(Adsorption hysteresis。
14.吸附的本质是什么?一切物质都是由分子组成的,而原子构成了分子的基础。
气态的原子和分子可以自由地运动。
相反,固态时原子由于相邻原子间的静电引力而处于固定的位置。
但固体最外层(或表面)的原子比内层原子周围具有更少的相邻原子。
这种最外层原子的受力失衡导致了表面能的产生。
固体表面上的原子与液体一样,受力都是不均匀的,但是它不像液体表面分子可以移动,而是定位的。
因此,大多数固体比液体具有更高的表面能。
为了弥补这种静电引力不平衡,表面原子就会吸附周围空气中的气体分子。
当一个颗粒被切割成超细粉体时,因表面积迅速增加,而导致极高的表面能,从而导致颗粒间(固-固作用)发生团聚或聚集以降低表面能。