Bản chất của sự hấp phụ là gì

KHOA
     KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Phụ trách các học phần thuộc Khối kiến thức giáo dục đại cương trong các chương trình đào tạo tại Trường Đại học Duy Tân.

KHOA
      KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đảm nhận các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học ở các chương trình đào tạo của Trường.

KHOA
      KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Xây dựng chương trình, kế hoạch giảng dạy và chủ trì tổ chức quá trình đào tạo các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học đại cương.               16/11/2019  10:16:07 AMNghiên cứu khoa họcHấp phụ

Hấp phụ là sự tụ tập các phân tử chất khí, lỏng hay chất hòa tan trên bề mặt phân cách pha. Bề mặt phân cách pha có thể là lỏng - khí, rắn  khí, rắn  lỏng, ... Ví dụ: sự hấp phụ khí hoặc axit trên bề mặt của than hoạt tính. Hiện tượng hấp phụ được giải thích như sau:

Trong lòng của chất rắn cũng như chất lỏng, tương tác giữa các tiểu phân cân bằng từ mọi hướng. Trên bề mặt, các tiểu phân chịu tương tác không cân bằng, cho nên bề mặt rắn có khả năng thu hút các phân tử từ pha khí hoặc lỏng. Kết quả là nồng độ của khí (lỏng) ở trên bề mặt chất rắn trở nên lớn hơn nồng độ ở trong thể tích khí (lỏng). Ta nói rằng chất rắn hấp phụ chất khí (lỏng) hay nói cách khác chất khí (lỏng) bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn.

Trong quá trình hấp phụ, người ta phân biệt: chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Chất có bề mặt trên đó xảy ra sự hấp phụ gọi là chất hấp phụ; còn chất được tích lũy trên bề mặt gọi là chất bị hấp phụ. Ví dụ: khi than hoạt tính hấp phụ khí CO, thì than hoạt tính là chất hấp phụ, còn khí CO là chất bị hấp phụ.

Nếu chất bị hấp phụ xuyên qua bề mặt đi sâu vào thể tích chất hấp phụ giống như sự hòa tan là hiện tượng hấp này gọi là sự hấp thụ. Hấp thụ và hấp phụ gọi chung là hấp thu.

Chất hấp phụ, hấp phụ các chất khác càng mạnh khi bề mặt của nó càng lớn. Diện tích bề mặt tương ứng với 1 gam chất hấp phụ được gọi là bề mặt riêng. Các chất rắn xốp có cấu trúc lỗ rỗng thì có bề mặt riêng rất lớn, thậm chí có thể đạt hàng nghìn m2/g như đối với than hoạt tính, silicagel (SiO2), alumogen (Al2O3), zeolit (alumosilicat hidrat hóa tinh thể)....

Vì sự hấp phụ diễn ra trên bề mặt phân cách pha cho nên có ý nghĩa to lớn đối với các hệ thống keo là những hệ có bề mặt phân cách pha rất phát triển.

Lượng chất hấp phụ (mol, g) trên một đơn vị diện tích bề mặt (1cm2 ) hoặc trên một đơn vị khối lượng (1g) chất hấp phụ được gọi là đại lượng hấp phụ ký hiệu a. Lượng nhiệt giải phóng ra trong quá trình hấp phụ được gọi là nhiệt hấp phụ. Ngược lại với quá trình hấp phụ, quá trình đi ra của chất bị hấp phụ khỏi lớp bề mặt gọi là quá trình giải hấp phụ hay quá trình khử hấp phụ.

Đối với một hệ xác định, đại lượng hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ C trong thể tích hoặc áp suất P và nhiệt độ T, a = f(T, P) hoặc a = f(T, C). Đường biểu diễn a = f(P) hoặc a = f(C) ở T = const được gọi là đường hấp phụ đẳng nhiệt.

Tùy theo bản chất của lực hấp phụ người ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.

+ Hấp phụ người ta phlân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học

Hấp phụ vật lý xảy ra lực hút giữa các phân tử (lực hút Van der Waals). Hấp phụ vật lý là quá trình thuận nghịch. Chiều ngược của sự hấp phụ là sự khử hấp phụ. Hấp phụ vật lý kèm theo hiệu ứng nhiệt nhỏ (từ 4 đến 25 kJ/mol). Các chất đã bị hấp phụ sẽ dễ bị khử hấp phụ.

Trong hấp phụ hoá học, các phân tử của chất bị hấp phụ liên kết với chất hấp phụ bởi các lực hoá học bền vững, tạo thành những hợp chất hoá học bề mặt mới, ví dụ như sự hấp phụ oxi trên bề mặt kim loại. Hấp phụ hoá học là bất thuận nghịch và kèm theo một hiệu ứng nhiệt lớn (khoảng 40 - 400 kJ/mol). Đây là tiêu chuẩn để phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học. Sau đây chúng ta sẽ xét tới những quy luật định tính và định lượng của những quá trình hấp phụ khác nhau, đó là:

- Hấp phụ trên bề mặt lỏng  khí.

- Hấp phụ trên bề mặt rắn - khí.

- Hấp phụ trên bề mặt rắn- lỏng.

» Tin mới nhất:

• Hợp chất màu của nghệ đen (18/10/2021)
• LẬP BẢNG TẦN SỐ GHÉP LỚP CHO TẬP DỮ LIỆU BẰNG MINITAB (18/10/2021)
• Vi phân bậc thập phân (17/10/2021)
• "Văn phạm" trong ngôn ngữ lập trình R. (18/09/2021)
• Vành và môđun phân bậc liên kết (18/06/2021)

» Các tin khác:

• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ  Phần Cách biểu diễn công thức hợp chất hữu cơ (16/11/2019)
• Khảo sát các trạng thái vận tốc dưới ảnh hưởng của điện trường ngoài cao trong linh kiện bán dẫn InP trong điều kiện nồng độ hạt tải kích thích khác nhau (12/11/2019)
• Tinh dầu gừng (18/10/2019)
• Thí nghiệm về phản ứng oxi hóa khử (18/10/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ  Phần Danh pháp hợp chất hữu cơ (18/10/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY PHẦN THỰC HÀNH HÓA HỮU CƠ - Phần 2: Nội dung GV cần chuẩn bị (18/09/2019)
• TÍNH CHẤT BẤT THƯỜNG CỦA CÁC DUNG DỊCH AXIT, BAZƠ VÀ MUỐI (18/09/2019)
• NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG PROTEIN DÒNG CALLUS MÍA (SACCHARUM OFFICINARUM L.) CHỊU HẠN (16/09/2019)
• Màu carot (11/09/2019)
• Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan (18/08/2019)

Video liên quan