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比表面积分析仪的物理吸附和化学吸附区别
物理吸附
表面原子的价键要求因与它相邻的原子结合而被满足,因此,当固体表面晶格基元(吸附剂)和别的均匀相(通常是气体,称作吸附质)之间相互作用时,仅借助于范德华(van der waals)力。
化学吸附
表面原子的价键要求并不因邻近原子的结合而被满足,当吸附时气体分子与表面的作用如此强烈,以至吸附质(及吸附剂)的某些键被减弱或甚至消失,从而在吸附剂和吸附质之间形成了新键。
物理吸附与化学吸附的鉴别 在化学吸附中,在吸附剂和吸附质之间发生了电子转移,但在物理吸附中则不发生,区别两种吸附性质的实验判据如下:
吸附热的大小
根据△G=△H-T△S,吸附总是一个在自由能减小下得自发过程。吸附体系(吸附剂+吸附质)和处在热力学平衡中的气相的自由能总是低于由单独的、未被覆盖的吸附剂和气相所组成的起始体系的自由能。由于吸附时气态的某些自由能的损失,所以也伴随着熵(△S)的减小。因此,体系的焓(the enthalpy)也必定是减小的。即:吸附总是一个放热的过程。体系的热焓变化(△H-)就是吸附热。
根据作用力的性质,物理吸附热与气体的凝聚热几乎没有差别,它总是低于6和2Kcal/mol。
化学吸附热大都处于与化学反应的热效应几乎相同的数量级。例如,CO和H2的化学吸附热总是分别的超过了20和15Kcal/mol,而O2在金属上甚至达到了~100 Kcal/mol[5]。但也有例外,如H2和某些金属,化学吸附热低达~3 Kcal/mol。
因此,尽管物理吸附热不能超过一定的上限,一直过高的吸附热值总是意味着化学吸附,可是,对于低热值得吸附,关于其具体性质,偶尔可能是不肯定的。
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