浙江科技大学：《物理化学》课程教学课件（打印版）第10章 界面现象（2/3）

复习与回顾ZHEIANGUNIVERSTSCIENCE&TECHNOLOGY比表面表面与界面表面张力，表面功，表面吉布斯函数润湿毛细现象微小液滴的Pr附加压力亚稳状态2ycos0FSW'oG3.毛细管上升高度：hT.Prpg21OA,dA,2M2y4.Kelvin公式:lnP2.Laplace方程：ApPRIp2Zhang Li-qing2020/3/23

810.3.固体表面ZHFILANGUNIVERSITSCIENCE&TECHNOLOG1.固体表面有吸附气体和吸附溶液中溶质的特征2.这种在一定条件下，物质的分子，原子或者离子能自动吸附在某固体表面上的现象--吸附3.当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。4.常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等5.固体表面可自动吸附那些能降低其表面吉布斯函数的物质6.被吸附的量α固体表面积3Zhang Li-qing2020/3/23

1.物理吸附与化学吸附ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENCE&TECHNOLOGY性质化学吸附物理吸附吸附力范德华力化学键力单层吸附层数单层或多层吸附热小（近于液化热）大（近于反应热）选择性较强无或很差可逆可逆性不可逆易达到不易达到吸附平衡低温一一物理吸附为主吸附为放热过程高温一一化学吸附为主温度升高一--从物理吸附转变为化学吸附水解为吸热过程Zhang Li-qing2020/3/23

2.等温吸附ZHFILANGUNIVERSITSCIENCE&TECHNOLOG吸附量一一单位质量吸附剂所吸附气体的物质的量或者其在标准状况下（273.15K，101.325kPa）所占有的体积n-na,Va=T表示（单位：mol.kg-1)nm广体积要换算成标准状况（STP）单位：m.kgVm对于一定的吸附剂与吸附质的体系，达到吸附平衡时，吸附量是温度和吸附质压力的函数，即：I=f（T，P）恒压，-T，吸附等压线I= f(T,p)恒温，I-p,吸附等温线5Zhang Li-qing2020/3/23

2.等温吸附ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENCE&TECHNOLOGY吸附等温线大致有以下五种类型：0p/p*0-1p/p*p/p*p/p*ⅡIIIIVV其中除第一种为单分子层吸附外，其余均为多分子层吸附ZhangLi-qing2020/3/23

2.等温吸附ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENCE&TECHNOLOGY吸附等温线253K吸附为放热过程HH273KA(g）+M（表面）==AM303K353K如何计算吸附量？0.20.30.1p/ps吸附等温线Zhang Li-qing2020/3/23

3.吸附经验式一Freundlich公式ZHEIANGUNIVERSTSCIENCE&TECHNOLOGYFreundlich公式Va = kp"优点：形式简单使用方便一般适用于中压范围应用广泛。p:吸附平衡时的压力k,n,常数, T 个,k /,n(O-1)缺点：经验常数k与n没有Ig Va= lg k + nlg p明确物理意义，不能说明lgVa～lgp作图是一直线吸附作用的机理m=nb =lgk8Zhang Li-qing2020/3/23

4.Langmuir单分子吸附理论及吸附等温式ZHFIANGUNIVERSITYOSCIENCE&TECHNOLOG1916年Langmuir从动力学观点出发，提出固体对气体的吸附理论一般称单分子层吸附理论，基本假设：(1）单分子层吸附（2）固体表面均匀，各处吸附能力相同（3）被吸附在固体表面上的分子，相互之间无作用力（4）吸附平衡是动态平衡kA（g）+M（表面）AMKZhang Li-qing2020/3/23

4.Langmuir单分子吸附理论及吸附等温式ZHEIANGUNIVERSITYSCIENCE&TECHNOLOGkA（g）+M（表面）AMk-1设为任一瞬间固体表面被覆盖的分数，称为覆盖率已被吸附质覆盖的固体表面积H固体总表面积1一O：固体表面上空白面积分数N·具有吸附能力的总位置数V吸附 =k,p(1-)NV解吸 =k_,ON吸附平衡：V吸附=V解吸·k,p(1-0)N = k_,eNbpLangmuir吸附等温式：e1+ bpkib吸附系数b值越大，吸附能力越强k_10Zhang Li-qing2020/3/23

4.Langmuir单分子吸附理论及吸附等温式ZHEIANGUNIVERSTYSCIENCE&TECHNOLOGYbpLangmuir吸附等温式：e1 + bpVa:平衡吸附量、---Va:饱和吸附量已被吸附质覆盖的固体表面积VaO固体总表面积19mbpVa.Va-1 + bp11VaVabN1作图，是一直线一Va,bPvaL.ama.V11Zhang Li-qing2020/3/23