基本介紹
- 中文名：多分子層吸附
- 簡介：被吸附了的分子發生再吸附
- 理論：波拉尼吸附勢能理論和BET理論
- 類別：分子現象
簡介,理論,
簡介
多分子層吸附是指被吸附了的分子發生再吸附的現象。多分子層吸附理論主要有波拉尼吸附勢能理論和BET理論。
理論
波拉尼吸附勢能理論
吸附劑表面附近一定的空間記憶體在有吸附力場，吸附質分子進入吸附力場就會被吸附,由於吸附力場有一定的空間範圍,吸附可以是多分子層的。吸附力的大小隨吸附層從內到外而逐漸降低，吸附空間內每一點的吸附勢都是該點與吸附劑表面距離的函式,其定義為1摩爾氣體從無限遠處（即吸附力不起作用之處）吸到該點所做的功。如果假設吸附態的吸附質是液態的，氣相中吸附質服從理想氣體定律，則吸附勢ε為：ε=RTln(p0/p)式中p0和p是實驗溫度T時氣體的飽和蒸氣壓和氣體平衡壓力，R是氣體常數。
吸附勢與吸附體積（定義為吸附量與吸附質密度之比）間的關係曲線稱為特性曲線。實驗證明，特性曲線與溫度無關,即對於同一種吸附劑和吸附質,改變溫度時特性曲線不變。不同吸附質在同一吸附劑上吸附時，若吸附體積相同，則各吸附質吸附勢之比值恆定，此比值稱為特性曲線的親合係數。親合係數可由吸附質的某些物理化學常數求得，故由一標準吸附質的一個溫度下的吸附等溫線和其他吸附質的親合係數值可求得任意溫度下其他吸附質的吸附等溫線。
BET理論
1938年S.布魯諾爾、P.H.埃米特和E.特勒將朗繆爾吸附等溫式推廣到多分子層吸附，得到了著名的 BET理論，基本假設是：吸附可以是單分子層的，也可以是多分子層的；除第一層外其他各層的吸附熱等於該吸附質的液化熱。由這些基本假設出發可得出吸附為無限多層時的BET二常數公式如圖公式1： 式中V為在平衡壓力為p時之吸附體積;Vm為單分子層飽和吸附體積；p0為吸附質在吸附溫度下的飽和蒸氣壓;C是一個與吸附熱和吸附質液化熱有關的常數。此公式的適用範圍一般在p/p0為 0.05～0.35間，在此範圍內以p/V(p0-p)對p/p0作圖可得直線,由直線的斜率和截距可求得Vm和C。由Vm值和每個吸附質分子的橫截面積即可計算出吸附劑的比表面,這是BET公式最有價值的套用。
公式1
公式1若吸附發生在有限制的表面上，即只能吸附n層,則有BET三常數公式如圖公式2：式中x為相對壓力p/p0。
公式2
公式2BET公式對形成單分子層前後的區域適用性最好,當相對壓為較低（如p/p0低於0.05）或相對壓力較高（如在毛細凝結區域內）時，公式不能完全符合實驗事實。
