物质物理吸附与化学吸附

　　在冷库工程中，按照固体表面和气体分子之间作用力的性质，吸附作用可分为物理吸附与化学吸附两大类。它们之间的区别在于：

　　1.固体吸附周围分子是通过范德华引力的作用，彼此不发生电子的转移和化学键的生成与破坏。物质被吸附，就好像蒸汽分子在固体表面上凝聚(或气体分子在固体表面上液化)一样，这样的吸附称为物理吸附。如果吸附剂表面上原子的原子价没有被邻近的原子饱和，发生吸附作用时，具有剩余价的原子能与被吸附分子发生化学反应，在吸附剂与吸附物之间生成表面吸附键，形成表面化合物，这样的吸附称为化学吸附。

　　2.在吸附过程中所发生的热效应称为吸附热。所有的吸附过程都是放热反应。范德华引力作用小，所以物理吸附的热效应较小，相当于一般气体液化时所放出的热量，例如氢的物理吸附热为8.4kJ／m，该数值与液化热接近。化学吸附的热效应较大，相当于一般化学反应时放出的热量，例如氧在钨上的吸附热为812kJ／m。

　　3．物理吸附是由分子问的引力所引起的物理现象，所以没有选择性，也就是说任何固体都可以吸附任何种类的气体，其区别仅在于吸附量的不同而已。一般说来，沸点越高的气体，越容易被固体吸附。化学吸附是由化学键力起的化学反应，所以吸附剂只能吸附那些容易和它产生化学作用的气体，因而是有选择性的。例如，氢可被镍吸附，而不能被铝或铜吸附。

　　4。物理吸附的速度一般都很快，吸附物与吸附剂一经接触就会发生，容易达到吸附平衡，吸附速度受温度的影响较小。但如果吸附发生在多孔介质表面，吸附速度也较慢。化学吸附象化学反应一样，需要一定的活化能，所以吸附速度较慢，受温度的影响较大，温度升高，吸附速度加快。

　　5．物理吸附是范德华引力引起的，吸引力小，所以吸附物分子容易从固体表面脱附(解吸)，从这一角度讲我们称物理吸附是“可逆”的。化学吸附是一种强大的化学键力，发生脱附较困难，因而相对而言是“不可逆”的。

　　6．物理吸附的作用力是范德华引力，吸附在固体表面的第一层气体分子，对外界的气体仍然存在范德华引力，故有可能再吸附第二层、第三层、气体分子，故物理吸附可以是单分子层吸附，也可以是多分子层吸附。化学吸附是单分子层吸附。

　　7．物理吸附与凝聚有关，必然只有在低于或接近于吸附物质的沸点的温度下才会发生。化学吸附只有当温度高于某一最低值时才会以显著速度进行。

　　8，化学吸附与物理吸附的区别也在于吸附态的光谱不同。在紫外、可见及红外光谱区，若出现新的特征的吸附峰，则为化学吸附。如吸附峰只发生某些位移或仅仅使原吸附峰的强度有所改变，则为物理吸附。

　　化学吸附和物理吸附虽有较大差别，但有时即使对于同一吸附剂和吸附物，由于条件不同，吸附性质也可不同，两者之问并没有严格的界限，随着条件(例如温度)的不犀，两者之间是可以相互转化的。