吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的
溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有
吸附性的物质叫做吸附剂,被吸附的物质叫
吸附质。吸附作用可分为
物理吸附和
化学吸附。吸附作用实际是吸附剂对吸附质
质点的吸引作用。吸附剂之所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同。内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系,因而它们之间的一切作用力都互相平衡,而表面上的质点,表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场,借这种力场,物质的
表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。
物理吸附是以
分子间作用力相吸引的,
吸附热少。如活性 炭对许多气体的吸附属于这一类,被 吸附的气体很容易解脱出来,而不发生性质上的变化。所以物理吸附是
可逆过程。
化学吸附则以类似于化学键的力相互吸引,其
吸附热较大。例如,许多催化剂对气体的吸附如镍对H2吸附属于这一类。被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能解脱,而且在性状上有变化。所以
化学吸附大都是
不可逆过程。同一物质,可能在低温下进行
物理吸附而在高温下为化学吸附,或者两者同时时行。(化学吸附样例图如下)
常见的吸附剂有活性炭,硅胶,
活性氧化铝,硅藻土等。
电解质溶液中生成的许多沉淀,如
氢氧化铝,
氢氧化铁,
氯化银等也具有吸附能力,它们能吸附电解质溶液中的许多离子。
吸附性能的大小随吸附剂的性质,吸附剂的
比表面积的大小,
吸附质的性质和浓度的大小,及温度的高低等而定,由于吸附发生在物体的表面上,所以吸附剂比表面积愈大,吸附的能力愈强。活性炭吸附属于
物理吸附其巨大的表面积和复杂的
孔隙结构使比表面积变大,所以吸附能力很强。一定的吸附剂,在吸附质的浓度和压强一定时,温度越高,吸附能力越弱,所以低温对吸附作用有利,当温度一定时,吸附质的浓度压强越大,吸附能力越强。
在生产和科学研究上,常利用吸附和
解吸作用来干燥某种气体或分离,提纯物质。吸附作用可以使
反应物在吸附剂表面浓集,因而提高化学反应速度。同时由于吸附作用,反应物分子内部的化学键被减弱,从而降低了反应的
活化能,使化学反应速度加快。因此吸附剂在某些化学反应中可作催化剂。