Bạn đang xem: Hấp phụ là gì
Hấp phụ là một hiện tượng bề mặt. Quá trình loại bỏ chất hấp phụ khỏi bề mặt của chất hấp phụ được gọi là quá trình giải hấp.
Sự khác biệt giữa hấp thụ và hấp phụ
Các loại hấp phụ
Có hai loại hấp phụ gồm: Hấp phụ vật lý và Hấp phụ hóa học hoặc Hấp phụ hóa học.Hấp phụ vật lý
Hấp phụ vật lý iên quan đến sự hấp phụ các chất khí trên bề mặt rắn thông qua lực van der Waal yếu.Đặc điểm của hấp phụ vật lýKhông có tính đặc hiệu trong trường hợp hấp phụ vật lý. Mọi chất khí đều bị hấp phụ trên bề mặt của chất rắn.Bản chất của chất hấp phụ: Khí dễ hóa lỏng được hấp thụ mạnh về mặt vật lý.Hấp phụ vật lý có bản chất là thuận nghịch. Nếu tăng áp suất, thể tích của khí giảm đi do có nhiều khí bị hấp phụ hơn. Vì vậy, bằng cách giảm áp suất, khí có thể được loại bỏ khỏi bề mặt rắn. Nhiệt độ thấp thúc đẩy quá trình hấp phụ vật lý và nhiệt độ cao làm giảm tốc độ hấp phụ.Các chất xốp và kim loại mịn là những chất hấp phụ tốt.Hấp phụ vật lý là một quá trình tỏa nhiệt.Không cần năng lượng kích hoạt.Hấp phụ hóa học
Khi các phân tử hoặc nguyên tử khí được giữ trên bề mặt rắn thông qua các liên kết hóa học, kiểu hấp phụ này là hấp phụ hóa học.Xem thêm: Tìm Hiểu Về Brewing Là Gì - Brew Là Gì, Nghĩa Của Từ Brew
Đặc điểm của hấp phụ hóa họcSự hấp phụ chỉ xảy ra nếu có sự hình thành các liên kết hóa học giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.Hấp phụ hóa học là quá trình tỏa nhiệt nhưng xảy ra chậm ở nhiệt độ thấp. Sự hấp thụ hóa học đi kèm với sự gia tăng nhiệt độ. Áp suất cao thúc đẩy quá trình hấp thụ hóa học.Sự hấp thụ hóa học tăng lên khi diện tích bề mặt tăng lên.Sự hình thành liên kết hóa học nên entanpi của quá trình hấp thụ hóa học cao.Cần năng lượng kích hoạt.Hình thành lớp đơn phân tử.Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Đường đẳng nhiệt hấp phụ là đồ thị biểu thị quan hệ giữa lượng chất hấp phụ bị hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ và áp suất ở nhiệt độ không đổi.Đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich
Freundlich đề xuất một mối quan hệ thực nghiệm giữa lượng khí bị hấp phụ bởi khối lượng đơn vị của chất hấp phụ và áp suất ở một nhiệt độ cụ thể. Phương trình sau đã được đề xuất cho đẳng nhiệt hấp phụ freundlich-x / m = k. p 1 / n [n> 1]
Hình 3. Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Chú thích:
- x là khối lượng của khí bị hấp phụ- m là khối lượng của chất hấp phụ- p là áp suất- k và n là các hằng số phụ thuộc vào bản chất của chất hấp phụ và chất khí ở một nhiệt độ cụ thể.Lấy log của phương trình trên, ta sẽ thấy phương trình sau:
x / m được vẽ trên trục y và log p nằm trên trục x. Nếu quan sát được đường thẳng thì chỉ xác minh được đường đẳng nhiệt freundlich.
Độ dốc cho 1 / n và điểm chặn cho log k. Giá trị của 1 / n thay đổi từ 0 đến 1.-Nếu 1 / n bằng 0, sự hấp phụ không phụ thuộc vào áp suất.-Nếu 1 / n là 1, sự hấp phụ thay đổi theo áp suất.
Hấp phụ từ pha dung dịch
Chất rắn cũng hấp phụ từ các dung dịch. Ví dụ, khi trộn dung dịch axit axetic trong nước với than củi, một phần axit sẽ bị than hấp phụ.Đặc điểm của sự hấp phụ từ pha dung dịch:Sự hấp phụ giảm khi tăng nhiệt độ.Sự hấp phụ cũng phụ thuộc vào nồng độ chất tan trong dung dịch.Sự hấp phụ phụ thuộc vào bản chất của chất bị hấp phụ và bản chất của chất hấp phụ.Freundlich giải thích sự hấp phụ từ pha dung dịch bằng cách sử dụng nồng độ của dung dịch thay vì áp suất theo công thức sau:x / m = kC 1 / n
Lấy log của phương trình trên, phản ứng sau sẽ thu được:
log x / m = log k + 1 / n log C
x / m so với log C sẽ cho đường thẳng.