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如何判别气固相催化反应是扩散控制,还是动力学控制

泡在奶味里11个月前 (12-03)阅读数 5#综合百科
文章标签物质分子

个人理解为气体分子在固体催化剂活性表面上的吸附、

气体分子在催化剂上的化学反应、

产物分子从催化剂活性表面上的脱附这三个阶段都是动力学过程.反应物进入催化剂外孔道及产物从外孔道排出都应是物理扩散过程,不属于本征动力学研究范畴

吸附是指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。

吸附也属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体,尤其是表面面积很大的情况下,这种吸附力能产生很大的作用,所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附,如活性炭、水膜等。吸附过程有两种情况:

物理吸附,是指吸附剂与吸附质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生的吸附,在吸附过程中物质不改变原来的性质,因此吸附能小,被吸附的物质很容易再脱离,如用活性炭吸附气体,只要升高温度,就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。

化学吸附,是指吸附剂与吸附质之间发生化学作用,生成化学键引起的吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。

如何判别气固相催化反应是扩散控制,还是动力学控制

还有一种可以进行连续操作的分子筛,物料连续进入填充床,分子筛可以只吸附固定体积的分子,再释放,而将体积过大的分子拦住,石油气和天然气的分离经常采用这种方式。

物理吸附和化学吸附并不是孤立的,往往相伴发生。在污水处理技术中,大部分的吸附往往是几种吸附综合作用的结果。由于吸附质、吸附剂及其他因素的影响,可能某种吸附是起主导作用的。

吸附作用是催化、脱色、脱臭、防毒等工业应用中必不可少的单元操作。

在吸附的应用方面,通常在催化化学反应的进行方面应用较多,具体到工业上催化剂使用量都是很大的,多以吨计

吸收

机体从环境中摄取营养物质到体内的过程。单细胞动物直接从生活的环境中摄取营养物质 ;多细胞动物消化管(腔)内,各种食物的消化产物和水分、盐类等物质通过消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程,以及脊椎动物肾小管中的物质重新转运到血液,都属于吸收。吸收的方式多种式样,但都是为了供应机体营养和保持机体内环境的恒定。

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