物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別及應(yīng)用有哪些

物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別：物理吸附又稱范德華吸附，是由吸附質(zhì)和吸附劑之間的分子間作用力引起的，也稱范德華力。化學(xué)吸附是指吸附質(zhì)分子與固體表面原子(或分子)轉(zhuǎn)移、交換或共享電子，形成吸附化學(xué)鍵的吸附。

物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別

第一，性質(zhì)不同

1.物理吸附

物理吸附又稱范德華吸附，是由吸附質(zhì)和吸附劑之間的分子間作用力引起的，也稱范德華力。

2.化學(xué)吸附

化學(xué)吸附是指吸附質(zhì)分子與固體表面原子(或分子)轉(zhuǎn)移、交換或共享電子，形成吸附化學(xué)鍵的吸附。

第二，主要特點不同。

1.物理吸附

①氣體的物理吸附類似于氣體的液化和蒸汽的冷凝，所以物理吸附熱較小，接近相應(yīng)氣體的液化熱。

②氣體或蒸汽的沸點越高或飽和蒸汽壓越低，它們越容易液化或冷凝，物理吸附能力越大。

③物理吸附一般不需要活化能，所以吸附和解吸速率都很快。只要溫度合適，任何氣體都可以物理吸附在任何固體上，沒有選擇性。

④物理吸附可為單層吸附或多層吸附；⑤吸附的分子結(jié)構(gòu)變化不大，沒有新的化學(xué)鍵形成，所以在紅外和紫外光譜中沒有新的吸收峰，但有一個位移。

⑤物理吸附是可逆的。

2.化學(xué)吸附

①參與吸附的力相當(dāng)于化學(xué)鍵力，比范德華力強(qiáng)得多。

②吸附熱近似等于反應(yīng)熱。

③吸附為單層。因此，可以用朗繆爾等溫公式來描述，有時也可以用弗羅因德里希公式來描述。

④選擇性。

⑤對溫度和壓力的不可逆性。

物理吸附和化學(xué)吸附的應(yīng)用

物理吸附主要用于分離和純化氣體和液體物質(zhì)，例如在空氣分離過程中，活性炭通常被用來吸附氧氣和氮氣，從而實現(xiàn)它們的分離。

此外，物理吸附在化學(xué)工業(yè)、石油加工工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等部門和領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，最常用的是從氣體和液體介質(zhì)中回收有用物質(zhì)或去除雜質(zhì)，如氣體的分離、氣體或液體的干燥、油的脫色等。

物理吸附在多相催化中有特殊的意義，它不僅是多相催化反應(yīng)的先決條件，而且利用物理吸附原理可以測定催化劑的表面積和孔結(jié)構(gòu)，這些宏觀性質(zhì)對于制備優(yōu)良催化劑，比較催化活性，改進(jìn)反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散條件，選擇催化劑的載體以及催化劑的再生等方面都有重要作用。

化學(xué)吸附則主要用于化學(xué)反應(yīng)的催化作用，例如在汽車尾氣處理中，催化劑能夠?qū)⒂泻Φ幕瘜W(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。

化學(xué)吸附是評估對于材料的加工/反應(yīng)性能至關(guān)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)的一種測試技術(shù)，這些物理化學(xué)性質(zhì)主要包括金屬催化活性的（還原）位點, 材料表面可用于反應(yīng)的金屬或者活性中心含量，特定類型活性點強(qiáng)度，材料在進(jìn)行氧化/還原循環(huán)反應(yīng)后的性能。它在催化（尤其是異相催化）、腐蝕、電解、晶體學(xué)、金屬學(xué)及冶金學(xué)等諸多方面都有著重要的應(yīng)用。