文档介绍：第四章     吸附(Adsorption) 与离子交换(Ion Exchange)
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吸附: 指气体或液体分子在固体表面的富集,其中固体物质称为吸附剂(Adsorbent),被吸附的物质称为吸附质(Adsorbate)。
吸附剂一般为多孔颗粒(也有粉末状、纤维状),其主要特点是具有很大的内孔表面积。
活性炭
分子筛
树脂
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吸附主要发生在吸附剂内孔表面
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吸附的分类:
由吸附质的状态:气相吸附与液相吸附。
由吸附的组分数:单组分吸附和多组分吸附。
由吸附过程温度变化与否:等温吸附和非等温吸附。
由吸附质和吸附剂之间作用力的不同:物理吸附与化学吸附。
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物理吸附(或称范德华吸附):
是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力(范德华力)作用的结果,其分子间结合力较弱,容易脱附。
化学吸附:
是由吸附质与吸附剂分子间化学健的作用所引起,其间结合力比物理吸附大得多,放出的热量也大得多,与化学反应热数量级相当,过程往往不可逆。
化学吸附在固相催化中起重要作用。
下面主要讨论物理吸附
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⑴活性炭(Activated Carbon, AC)
是一种疏水性和亲有机物的非极性吸附剂。
特点:比表面积大(在 500~1500m2/g), 吸附量大,抗酸耐碱,化学和热稳定性高,解吸容易。
制备:通常所有含碳的物料,如木材、木屑、果壳、褐煤等都可以加工成黑炭,经活化制成活性炭。
有颗粒、粉末或纤维状(可进一步制成布状)。
常用于溶剂回收,溶液脱色、除臭、净制等。
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微孔:直径小于2nm
中孔:直径在2~50nm
大孔:直径大于50nm
活性炭的孔结构
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⑵硅胶(Silica Gel)
是一种坚硬无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,属极性吸附剂。
比表面积在300 ~ 800 m2/g左右。
主要用于气体的干燥脱水、烃类分离及作催