物理吸附的過程是相對比較快的,而化學(xué)吸附的速度則是比較慢的。物理吸附可以在吸附的瞬間達(dá)到平衡,而化學(xué)吸附達(dá)到平衡的時間則相對比較長。物理吸附是由于分子之間存在范德華引力所以產(chǎn)生的,可以是單層吸附也可以是多層吸附。化學(xué)吸附是化學(xué)鍵的作用力發(fā)生引起的一種吸附,是單層吸附。
一、性質(zhì)不同
1、物理吸附
物理吸附也稱范德華吸附,它是由吸附質(zhì)和吸附劑分子間作用力所引起,此力也稱作范德華力。
2、化學(xué)吸附
化學(xué)吸附是吸附質(zhì)分子與固體表面原子(或分子)發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移、交換或共有,形成吸附化學(xué)鍵的吸附。
二、主要特點不同
1、物理吸附
①、氣體的物理吸附類似于氣體的液化和蒸氣的凝結(jié),故物理吸附熱較小,與相應(yīng)氣體的液化熱相近。
②、氣體或蒸氣的沸點越高或飽和蒸氣壓越低,它們越容易液化或凝結(jié),物理吸附量就越大。
③、物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脫附速率都較快,任何氣體在任何固體上只要溫度適宜都可以發(fā)生物理吸附,沒有選擇性。
④、物理吸附可以是單分子層吸附,也可以是多分子層吸附;⑤被吸附分子的結(jié)構(gòu)變化不大,不形成新的化學(xué)鍵,故紅外、紫外光譜圖上無新的吸收峰出現(xiàn),但可有位移。
⑤、物理吸附是可逆的。
2、化學(xué)吸附
①、吸附所涉及的力與化學(xué)鍵力相當(dāng),比范德華力強(qiáng)得多。
②、吸附熱近似等于反應(yīng)熱。
③、吸附是單分子層的。因此可用朗繆爾等溫式描述,有時也可用弗羅因德利希公式描述。
④、有選擇性。
⑤、對溫度和壓力具有不可逆性。
三、應(yīng)用不同
1、物理吸附
物理吸附在化學(xué)工業(yè)、石油加工工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等部門和領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,最常用的是從氣體和液體介質(zhì)中回收有用物質(zhì)或去除雜質(zhì),如氣體的分離、氣體或液體的干燥、油的脫色等。
2、化學(xué)吸附
脈沖化學(xué)吸附,催化劑預(yù)處理、等溫反應(yīng)、BET比表面積。用于催化劑的表征,如金屬分散度、活性金屬表面積、酸中心數(shù)量及強(qiáng)度分布等。
1、相互作用方式:物理吸附是由于分子間的凡得瓦爾斯力引起的非化學(xué)相互作用。而化學(xué)吸附涉及到吸附劑和吸附物之間的化學(xué)鍵形成,通常涉及電子的轉(zhuǎn)移或共享。
2、強(qiáng)度和穩(wěn)定性:物理吸附通常是弱的、可逆的吸附過程。它在相對較低的溫度和壓力下發(fā)生,并且吸附物可以相對容易地從吸附劑表面解吸。化學(xué)吸附則較為強(qiáng)烈和穩(wěn)定,形成的化學(xué)鍵更牢固,需要較高的溫度或特定條件才能解離。
3、溫度和壓力的影響:物理吸附對溫度和壓力的變化相對不敏感,可以在較寬的溫度和壓力范圍內(nèi)發(fā)生。而化學(xué)吸附對溫度和壓力更敏感,需要特定的溫度和壓力條件才能發(fā)生。
4、反應(yīng)速率:物理吸附通常是一個較快的過程,吸附速率快。化學(xué)吸附則需要較長的時間,因為它涉及到化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
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