吸附原理(公開課)

1、吸附原理與吸附劑 日常生活中，我們可以用它們來做什么？活性炭活性炭硅膠硅膠想一想：認(rèn)識(shí)嗎？認(rèn)識(shí)嗎？ 吸附：吸附： 利用某些固體能夠從流體混合物中選擇性地凝聚一定組分在其表面上的能力，使混合物中的組分彼此分離的單元操作過程。 吸附的工業(yè)應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、醫(yī)藥、冶金和電子等工業(yè)部門，用于氣體分離、干燥及空氣凈化、廢水處理等環(huán)保領(lǐng)域。舉例： 常溫空氣分離氧、氮；從各種混合氣體中分離回收H2 、CO2 、CO、CH4、C2H4等氣相分離；從廢水中回收有用成分或除去有害成分；石油化工和化工產(chǎn)品的液相分離 吸附原理吸附原理 吸附是一種界面現(xiàn)象，其作用發(fā)生在兩個(gè)相的界面上。2. 根據(jù)吸附劑對(duì)吸

2、附質(zhì)之間吸附能力的不同，可分為物理吸附和化學(xué)吸附。3. 在氣體分離過程中，絕大部分是物理吸附，只有少數(shù)情況屬于化學(xué)吸附。吸附劑吸附劑的性能要求： 有較大的比表面積 對(duì)吸附質(zhì)有較高的吸附能力和高選擇性 較高的強(qiáng)度和耐磨性 顆粒大小均勻 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及價(jià)廉易得容易再生常用的吸附劑 活性炭 活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)。早期由木材、硬果殼或獸骨等經(jīng)炭化、活化制得，后改用煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在5001700m2/g間。具有很強(qiáng)的吸附性能，為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑?？捎糜诨厥栈旌蠚怏w中

3、的溶劑蒸氣，各種油品和糖液的脫色，煉油、含酚廢水處理以及城市污水的深度處理，氣體的脫臭等。硅膠 硅膠別名硅橡膠，是一種高活性吸附材料，屬非晶態(tài)物質(zhì)，不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。硅膠根據(jù)其孔徑的大小分為：大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細(xì)孔硅膠。各種型號(hào)的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。主要用于氣體干燥、氣體吸收、液體脫水、制備色譜和催化劑等?；钚匝趸X 活性氧化鋁為無定形的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)，通常由氧化鋁加熱、脫水和活化而得，是一種極性吸附劑，對(duì)水有很強(qiáng)的吸附能力，主要用于氣體與液體的干燥以及焦?fàn)t氣或煉廠氣的精制等。合成沸石和天然沸石分子

4、篩 沸石是一種硅鋁酸金屬鹽的晶其晶格中有許多大小相同的空穴，可包藏被吸附的分子，空穴之間又有許多直徑相同的孔道相連。分子篩能使比其孔道直徑小的分子通過孔道，吸附到孔道內(nèi)部，而比孔徑大的物質(zhì)分子則排斥在外面，從而使分子大小不同的混合物分離，起了篩選分子的作用。主要用于環(huán)境保護(hù)中的水處理、脫除重金屬離海水提鉀、各種氣體和液體的干燥、烴類氣體或液體混合物的分離等。練習(xí)1、下面對(duì)于物理吸附的描述，不正確的有（ ）A.吸附力基于分子間力，吸附一般沒有選擇性B.吸附層可以是單分子層或多分子層C.吸附速度較快，吸附熱較小D.吸附較穩(wěn)定，不易解吸 D 2、物理吸附和化學(xué)吸附有許多不同之處，下面的說法中不正確的

5、是（ ）A. 物理吸附是分子間力起作用，化學(xué)吸附是化學(xué)鍵力起作用B .物理吸附有選擇性，化學(xué)吸附無選擇性C .物理吸附速率快，化學(xué)吸附速率慢D. 物理吸附一般是單分子層或多分子層，化學(xué)吸附一般是單分子層C小結(jié)一、吸附原理 化學(xué)吸附 物理吸附二、吸附劑 1、吸附劑的性能要求 2、常用吸附劑:活性炭、硅膠、活性氧化鋁、合成沸石和天然沸石分子篩作業(yè)簡(jiǎn)答：1、比較物理吸附與化學(xué)吸附有哪些不同之 處？2、吸附劑有哪些性能要求？v 吸附劑：具有一定吸附能力的固體材料。v 吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì)。v 脫附：組分脫離固體吸附劑表面的現(xiàn)象。v 吸附熱：吸附過程所放出的熱量。物理吸附：物理吸附： 當(dāng)氣體或液體分子與固體表面分子間的作用力為分子間力時(shí)產(chǎn)生的吸附。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）是一種可逆過程； 2）吸附質(zhì)在吸附劑表面形成單層或多層分子吸附時(shí)，其吸附熱比較低； 3）吸附無選擇性，任何固體可以吸附任何氣體，當(dāng)然吸附量會(huì)有所不同； 4）吸附穩(wěn)定性不高，吸附和解吸速率都很快； 5）吸附不需要活化能，吸附速率并不因溫度的升高而變快。化學(xué)吸附：化學(xué)吸附： 由吸附質(zhì)與吸附劑表面原子間的化學(xué)鍵合作用造成的，即在吸附質(zhì)與吸附劑之間發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移、原子重排或化學(xué)鍵的破壞與生成等現(xiàn)象。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）化學(xué)吸附往往是不可逆