表面、膠體與界面
吸附
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在冰箱裡打開一盒小蘇打,過一星期難聞的氣味就沒了。蘇打並沒有把異味分子吞進體內——它是把它們抓在了表面上,就像蒼蠅黏在黏蠅紙上。這種分子黏附到表面、在那裡堆成薄薄一層而不是徹底混進去的現象,就是吸附。
更確切地說,吸附是某種物質(吸附質)在另一種材料(吸附劑)表面上的聚集,使吸附質在界面處的濃度高於附近本體氣體或液體中的濃度。它的驅動力是表面原子殘餘的成鍵能量,這些能量會吸引並留住路過的分子。由於只涉及表面,那些表面積巨大的材料——活性炭、矽膠、黏土——都是強力的吸附劑。
在任何需要從氣體或液體中抓出分子的場合,這都很重要:防毒面具、淨水器、鞋盒裡那一小包矽膠,以及幾乎每一個表面催化反應的第一步。要留意的關鍵陷阱是拼寫:吸附(adsorption,分子貼在表面上)不是吸收(absorption,物質徹底滲入內部,就像海綿吸水那樣)。一字之差,兩幅截然不同的圖景。
淨水器裡的活性炭,每克隱藏的表面積比一個足球場還大。水中的雜質分子黏附在這片廣闊的表面上並留在那裡,使水變得更乾淨。
吸附:分子貼在表面上,而不是滲進內部。
相反的過程——分子重新離開表面——叫脫附(解吸)。吸附和脫附通常同時進行;當兩者的速率相等時,表面覆蓋率會穩定在某個數值,由吸附等溫線來描述。
又稱
另見