什么是吸附平衡和吸附速率？
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發布日期：2023-07-28
在一定條件下，當液體與吸附劑接觸時，液體中的吸附質將被吸附劑吸附，在吸附的同時，也存在解吸。隨著吸附質在吸附劑表面數量的增加，解吸速率也逐漸加快，當吸附速率 和解吸速率相當時，從宏觀上看，吸附量不再增加就達到了吸附平衡。此時吸附劑對吸附質的吸附量稱為平衡吸附量，流體中的吸附質的濃度稱為平衡濃度。平衡吸附量與平衡濃度之間的關系即為吸附平衡關系。該平衡關系決定了吸附過程的方向和極限。當流體與吸附劑接觸時，若流體中的吸附質濃度高于其平衡濃度，則吸附質被吸附;反之，若流體中吸附質的濃度低于其平衡濃度，則已被吸附在吸附劑上的吸附質將解吸。因此，吸附平衡關系是吸附過程的依據，通常用吸附等溫線或吸附等溫式表示。
吸附平衡
液相吸附的機理相對比較復雜，溶液中溶質為電解質與溶質為非電解質的吸附機理不同。影響吸附機理的因素除了溫度、濃度和吸附劑的結構性能外，溶質和溶劑的性質對其吸附等溫線的形狀都有影響。
通常吸附質被吸附劑吸附的過程分三步:
①吸附質從流體主體通過吸附劑顆粒周圍的滯流膜層以分子擴散與對流擴散的形式傳遞到吸附劑顆粒的外表面，稱為外擴散過程;
吸附質從吸附劑顆粒的外表面通過顆粒上的微孔擴散進人顆粒內部，到達顆粒的內部表面，稱為內擴散過程;
③在吸附劑的內表面上吸附質被吸附劑吸附，稱為表面吸附過程;解吸時則逆向進行。以上三個步驟中的任一步驟都將不同程度地影響吸附總速率，總吸附速率是綜合結果，它主要受速率最慢的步驟控制。
對于物理吸附，通常吸附劑表面上的吸附往往進行很快，幾乎是瞬間完成的，故它的影響可以忽略不計。所以，決定吸附過程總速率的因素是內擴散過程和外擴散過程。
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