吸附量是指在一定条件下,吸附达到平衡时单位质量吸附剂上所吸附的吸附 质的物质的量或体积,即:F=n/m或者r=V/m 式中,T为吸附量:n为被吸附的吸附质的物质量;m为吸附剂的质量:V为 被吸附的吸附质的体积,通常将体积换算成0℃,标准压力时的体积,用VGST 表示。 对于指定了吸附剂和吸附质的气-固吸附系统,其平衡吸附量与温度和压力 有关。为研究方便,常将吸附量、温度和压力三个变量中的一个固定,测定另两 个变量之间的函数关系。 T一定时,平衡吸附量与与压力有关,可用下式表示,(空两秒) 此式称作吸附等温式。定温下平衡吸附量与吸附质压力的关系曲线称为吸附 等温线 P一定时,平衡吸附量与温度有关,可用下式表示(空两秒):此式称作吸 附等压式。等压下,平衡吸附量随温度变化的曲线称为吸附等压线 T一定时,吸附质压力与温度有关,可用下式表示(空两秒): 此式称为吸附等量式。吸附量一定时,温度与吸附质压力之间关系的曲线称 为吸附等量线 吸附剂对吸附质吸附的强弱用吸附量来度量。吸附量(『)决定于吸附质及 吸附剂的本性、温度和压力等因素。一定温度、压力下,一定量的吸附剂,其比 表面越大,吸附量越大,故细微粉末或多孔物质具有良好的吸附性能。 右图为不同温度下,氨吸附在碳粒上 的吸附等温线。从图中可以发现,吸附量 随温度升高而降低,因为吸附为放热过程。:" 30℃ 温度一定时,随体压力升高而增大。在 低压时,吸附量正比于吸附质的压力p, 151.5℃ 呈直线段,如线段I所示;压力超过某一 不同温度下,氨吸附在 数值时,T达饱和,为饱和吸附量,如线 炭粒上的吸附等温线 段Ⅲ所示。 弗朗德利研究木炭等作为吸附剂时总结出一经验公式: 6
6 吸附量是指在一定条件下，吸附达到平衡时单位质量吸附剂上所吸附的吸附 质的物质的量或体积，即：Γ=n/m 或者Γ=Ｖ/m。 式中，Γ为吸附量；n 为被吸附的吸附质的物质量；m 为吸附剂的质量；Ｖ 为 被吸附的吸附质的体积，通常将体积换算成 0℃，标准压力时的体积，用Ｖ(STP) 表示。 对于指定了吸附剂和吸附质的气-固吸附系统，其平衡吸附量与温度和压力 有关。为研究方便，常将吸附量、温度和压力三个变量中的一个固定，测定另两 个变量之间的函数关系。 T 一定时，平衡吸附量与与压力有关，可用下式表示，（空两秒） 此式称作吸附等温式。定温下平衡吸附量与吸附质压力的关系曲线称为吸附 等温线 P 一定时，平衡吸附量与温度有关，可用下式表示（空两秒）：此式称作吸 附等压式。等压下，平衡吸附量随温度变化的曲线称为吸附等压线。 Γ一定时，吸附质压力与温度有关，可用下式表示（空两秒）： 此式称为吸附等量式。吸附量一定时，温度与吸附质压力之间关系的曲线称 为吸附等量线 吸附剂对吸附质吸附的强弱用吸附量来度量。吸附量（Γ）决定于吸附质及 吸附剂的本性、温度和压力等因素。一定温度、压力下，一定量的吸附剂，其比 表面越大，吸附量越大，故细微粉末或多孔物质具有良好的吸附性能。 右图为不同温度下，氨吸附在碳粒上 的吸附等温线。从图中可以发现，吸附量 随温度升高而降低，因为吸附为放热过程。 温度一定时，Γ随体压力升高而增大。在 低压时，吸附量正比于吸附质的压力 p ， 呈直线段，如线段Ⅰ所示；压力超过某一 数值时，Γ达饱和，为饱和吸附量，如线 段Ⅲ所示。 弗朗德利研究木炭等作为吸附剂时总结出一经验公式： = k • pn （1）
式中,k,n为经验常数。n在0~1之间,其值越大表示压力对吸附量 的影响越显著;k与温度有关,随温度升髙而降低。 对(1)式取对数得 Igi r)=lg k)+nIgi p j 以lg{T/对lg{p}作图,可得一直线,其斜率为n,截距为lg(k 压力很低或很高时(1)式不适用 1916年,兰格缪尔根据大量实验事实,提出了气-固吸附的单分子层吸附理 论又称兰格缪尔吸附理论。该理论的基本假定是: (1)吸附是单分子层。因为固体表面上存在剩余力场的作用范围与分子直 径相近,吸附剂表面盖满一层分子后该力场即达饱和,所以固体表面对分子只能 发生单分子吸附。 (2)在一定条件下,吸附和解吸之间建立动态平衡,此时吸附速率和解吸 速率相等 (3)固体表面是均匀的,即固体各处的吸附能力都相等,吸附不受吸附位 置和覆盖度的影响,吸附热是常数。 (4)被吸附的分子之间无相互作用,互不影响 提出假设(3)和假使(4)是为了简化模型,忽略吸附的次要因素。 定义表面覆盖度θ是被吸附质覆盖的吸附剂表面积在吸附剂总表面积中所 占的分数,即0=Sa/St。 式中,Sa为被吸附质覆盖的吸附剂面积;St为吸附剂的总面积。 吸附速率va则可表示成如下形式:(空两秒) 式中,ka为吸附速率常数;Z为气体分子撞击吸附位的频率,即z=AD A为比例系数。代入上式得如下表达式(空两秒) 解吸速率vd与覆盖度成正比,比例系数即为解吸速率常数k,即有: vd=kd e 定温度下,吸附达平衡时,即有关系式A/kp=n Ak(1-6)=k6 k,+Ak,p 1+(Ak./ ka)p
7 式中，k , n 为经验常数。 n 在 0～1 之间，其值越大表示压力对吸附量 的影响越显著；k 与温度有关，随温度升高而降低。 对（1）式取对数得： lg{ Γ } = lg{ k } + nlg{ p } 以 lg{Γ}对 lg{ p } 作图，可得一直线，其斜率为 n，截距为 lg{ k } 。 压力很低或很高时（1）式不适用 1916 年，兰格缪尔根据大量实验事实，提出了气-固吸附的单分子层吸附理 论又称兰格缪尔吸附理论。该理论的基本假定是： （1） 吸附是单分子层。因为固体表面上存在剩余力场的作用范围与分子直 径相近，吸附剂表面盖满一层分子后该力场即达饱和，所以固体表面对分子只能 发生单分子吸附。 （2）在一定条件下，吸附和解吸之间建立动态平衡，此时吸附 速率和解吸 速率相等。 （3）固体表面是均匀的，即固体各处的吸附能力都相等，吸附不受吸附位 置和覆盖度的影响，吸附热是常数。 （4） 被吸附的分子之间无相互作用，互不影响。 提出假设（3）和假使（4）是为了简化模型，忽略吸附的次要因素。 定义表面覆盖度θ是被吸附质覆盖的吸附剂表面积在吸附剂总表面积中所 占的分数，即θ=Sa /St。 式中，Sa 为被吸附质覆盖的吸附剂面积；St 为吸附剂的总面积。 吸附速率 va 则可表示成如下形式：（空两秒） 式中，ka 为吸附速率常数 ；Z 为气体分子撞击吸附位的频率，即 z = Ap ， A 为比例系数。代入上式得如下表达式（空两秒）： 解吸速率 vd 与覆盖度成正比，比例系数即为解吸速率常数 kd，即有： vd=kdθ 一定温度下，吸附达平衡时,即有如下关系式： a d v v = (1 ) Ak k a d − = ( ) 1 ( ) a a d a a d Ak p Ak kd p k Ak p Ak k p = = + +