흡착은 원자, 이온 또는 분자가 가스, 액체 또는 용해 된 고체로부터 표면에 부착되는 과정이다. 흡수는 전체 부피에 걸쳐 발생하는 반면, 흡착은 표면에 나타납니다. 따라서 흡착은 표면 현상입니다. 표면 장력과 같은 흡착은 표면 에너지의 존재로 인한 결과입니다. 액체 또는 고체 표면에 입자를 유치하고 유지하면 분자가 그 표면에 더 집중되어 있습니다.
흡착
흡착은 한 물질의 원자, 분자 또는 이온 성분이 표면에 응집되는 현상이다. 독일 과학자 인 하인리히 카이저 (Heinrich Kayser)는 1881 년에 흡착이라는 용어를 만들어 냈습니다. 표면 현상과 관련하여 흡착은 입자를 표면에 접착시키는 것입니다. 일반적으로 용해 된 가스, 액체, 고체 분자, 원자 또는 이온으로 구성됩니다.
표면 화학은 표면이나 인터페이스 근처의 사건과 관련이 있습니다.
흡착 성분
이 표면 현상에는 흡착제와 흡착제의 두 가지 구성 요소가 필요합니다.
- 흡착제 :흡착제는 표면의 흡착 물질을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 예를 들어, 고체 표면에 가스가 흡착 된 경우 흡착제라고합니다.
- 흡착제 :흡착이 발생하면, 그것이 일어날 수있는 표면을 형성하는 물질을 흡착제라고합니다. 흡착제는 고체 또는 액체 일 수 있습니다. 금속 분말, 숯 가루 및 실리카 분말이 포함됩니다. 표면적이 높기 때문에 활성화 된 숯, 실리카 및 알루미나는 매우 효과적인 흡착제입니다.
다른 유형의 흡착
흡착은 물리 흡착이라고도하는 물리적 흡착, 화학 흡착이라고도하는 화학 흡착의 두 가지 유형으로 분류됩니다.
물리적 흡착
반 데르 발스 세력은 고체 표면에 가스의 흡착에 중요한 역할을합니다.
물리적 흡착의 특성
- 물리적 흡착의 경우 전문화가 없습니다. 각 가스는 고체 표면에 흡착됩니다.
- 쉽게 액화 가능한 가스는 물리적으로 흡착됩니다.
- 본질적으로 물리적 흡착은 가역적 인 과정입니다. 압력 상승으로 인한 가스 감소 및 가스의 부피는 더 많은 가스를 흡착 할 수 있습니다. 따라서 압력을 낮추면 고체 표면에서 가스가 제거됩니다. 물리적 흡착은 저온에 의해 촉진되며, 고온은 흡착 과정을 늦추고 있습니다.
- 표면적이 증가함에 따라 흡착 속도가 증가합니다. 다공성 물질과 미세하게 분할 금속은 우수한 흡착제 역할을합니다.
- 물리 흡착은 발열입니다.
- 활성화 에너지에 대한 요구 사항은 없습니다.
화학 흡착
화학 흡착은 화학 흡착이라고도합니다. 화학적 흡착은 가스 분자 또는 원자가 화학적 결합에 의해 고체 표면에 결합 될 때 발생합니다.
화학 흡착의 특성
- 물리적 흡착과 비교할 때, 이러한 유형의 흡착은보다 전문적입니다. 흡착은 흡착제와 흡착제가 화학적 결합을 형성하는 경우에만 발생합니다.
- 화학 흡착은 돌이킬 수없는 과정입니다. 이것은 발열 과정이지만 저온에서는 느립니다. 화학 흡착은 온도가 증가하는 경우에 발생합니다. 화학 흡착은 고압에 의해 촉진됩니다.
- 표면적이 증가함에 따라 화학 흡착이 증가합니다.
- 화학 흡착은 화학 결합의 형성으로 인해 높은 엔탈피를 가지고 있습니다.
- 활성화 에너지에 대한 요구 사항이 있습니다.
- 단 분자층이 최종 결과입니다.
흡착 메커니즘
- 흡착제의 순 힘의 표면과 질량이 동일하지 않을 때 흡착이 발생합니다.
- 불균형 또는 잔류 매력이 흡착 물의 입자에 작용합니다.
- 전하 전달은 흡착제와 흡착제 사이에서 발생합니다.
- 이것은 쌍극자 모멘트의 형성으로 이어진다.
- 이온, 원자 및 액체, 가스 및 용해 된 고체의 분자는 표면에 부착됩니다.
- 흡착 표면에 흡착 된 필름이 형성됩니다.
- 흡착은 항상 표면의 잔류 세력을 줄입니다.
- 발열 반응이 발생하여 에너지가 방출됩니다.
- 표면의 에너지가 감소하여 열이 발생합니다. 이것은 흡착 열이라고합니다.
- 흡착은 실온 및 압력에서 자연적으로 발생합니다.
흡착 정도와 속도에 영향을 미치는 요인
흡착은 실질적으로 모든 고체 표면에서 발생합니다. 흡착제 표면의 흡착 정도와 흡착 정도는 다음 요인에 따라 다릅니다.
- 압력 효과
- 온도 효과
- 흡착제의 성격
- 흡착제의 성격
- 흡착제 표면적
흡착의 적용
다음은 흡착의 적용입니다 :
- 흡착 기술을 사용하여 높은 진공을 생성 할 수 있습니다. 진공을 만들려면 활성화 된 숯이 필요합니다.
- 흡착은 탄광 가스 마스크에 적용됩니다. 가스 마스크는 유해한 가스를 흡수합니다. 이것은 호흡을 위해 공기를 정화합니다.
- 수분은 실리카와 알루미늄 겔에 의해 흡착된다.
- 숯은 고귀한 가스를 분리하는 데 사용될 수 있습니다.
- 약물 흡착은 미생물을 죽이는 방법입니다.
- 흡착은 크로마토 그래피 분석의 기초입니다.
- 숯 가루는 설탕 용액을 탈색하는 데 사용됩니다.
- 흡착은 페인트 산업에서 중요합니다. 용해 된 가스가있는 페인트는 표면에 잘 부착되지 않으므로 덮개 전력이 좋지 않습니다.
- 이 기술은 화장품과 시럽의 안정적인 에멀젼을 만드는 데 사용됩니다.
- 흡착은 비누와 세제의 청소 활동에서도 중요한 역할을합니다.
결론
흡착 반응은 물질 분자가 액체 표면 또는 고체에 유치하여 결합하여 농도를 증가시킬 때 발생합니다. 흡착의 발열 특성으로 인해 엔탈피의 결과 변화는 항상 부정적입니다. 흡착제 분자가 표면에 부착되면, 운동의 자유가 제한되어 엔트로피가 감소합니다. 일정한 압력과 온도 하에서 자발적 흡착으로 인해 깁스 자유 에너지가 감소합니다.
