第二节扩散与平衡(pínghéng)分离-吸附本章(běnzhānꞬ)内容包括一、吸附(xīfù)的概念与吸附(xīfù)剂典型的吸附分离过程包含(bāohán)四个步骤：把待分离的液体（或气体）通入吸附剂中；吸附质被吸附到吸附剂表面；排出母液；吸附质脱附回收，以使吸附剂再生。（二）吸附操作(cāozuò)的特点缺点：固体吸附剂的吸附容量小，当处理量大时需耗用大量的吸附剂，使分离设备体积(tǐjī)庞大；由于吸附剂是固体，在工业装置上固体的装料、卸料、运输及处理均较为不利，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化操作带来一定的困难。二、吸附剂的性能(xìngnéng)与种类(二)吸附剂的种类(zhǒnglèi)吸附(xīfù)剂的种类很多，工业上常用的吸附(xīfù)剂有：活性炭：木炭、骨碳分子筛活性氧化铝活性土：漂白土、酸性白土硅胶合成树脂:大孔吸附(xīfù)树脂根据要求，吸附(xīfù)剂可制成片状、粒状或粉末状。1、活性炭活性炭的应用(yìngyòng)活性碳使用(shǐyòng)方法脱色一般于硅藻土一起使用(shǐyòng)硅藻土滤层的空隙比原滤布的空隙小很多，能阻挡很细的固体颗粒。硅藻土没有化学活性，与样液不起任何化学变化，不影响样液的物理或化学性质）。2、分子筛分子筛特点(tèdiǎn)3、活性氧化铝4、活性土作用(zuòyòng)国内外现状(xiànzhuàng)美国：格尔哈德公司，商标Engelhard.主要用于食用油精炼。日本：水泽(Mizusawa)工业化学有限公司，商标Galleon帆船牌。精炼油脂代表性产品有：N3、V2：使用于一切油脂、脂肪酸的脱色。VH：用于蓖麻油精炼N：使用于动物油N2、NH：植物油，如菜油、大豆油、棉籽油等C5N：椰子油和难于去色的特定(tèdìng)色素。5、硅胶(Ɡuījiāo)6、合成树脂(héchénꞬshùzhī)①化学(huàxué)结构这些网状孔穴的孔径有一定的范围，使得它们对通过孔径的化合物根据其分子量的不同(bùtónꞬ)而具有一定的选择性。因此，大孔吸附树脂通过吸附性和分子筛原理，有机化合物根据吸附力的不同(bùtónꞬ)及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而达到分离的目的。②特点(tèdiǎn)③吸附(xīfù)原理(三)色谱分离(fēnlí)对吸附剂的要求三、吸附(xīfù)分离理论1、吸附(xīfù)分离的种类物理吸附(xīfù)特点化学(huàxué)吸附特点(二)吸附平衡1、吸附(xīfù)等温线不同的吸附等温线反映出吸附剂吸附吸附质的不同机理(jīlǐ)，由此提出了多种吸附理论和表达吸附平衡关系的吸附等温式常用的有Langmuir方程式和Freundlich方程式等。①Langmuir方程式系根据单分子层均匀吸附的假设经理论推导而得，其表达式为：式中q一吸附质在吸附剂相中的浓度c一吸附质在液相中的浓度k一Langmuir常数当kc≥l，等温线为强优吸型等温线；当kc<1时，等温线接近线性。Langmuir方程式对于(duìyú)多数物理吸附体系的吻合情况不好。②Freundlich（弗罗因德利）方程式是一个经验关系式，适合稀溶液单分子层吸附，表达式为：式中q:吸附质在固相中浓度（kg吸附质/kg吸附剂）C*:与固相成平衡的液相浓度（kg吸附质/m3)k：与吸附剂种类、特性、温度及所采用单位有关的常数n：与温度有关的常数，n＞1Freundlich方程表示吸附量与吸附质在液体中浓度的分数幂次成正比。浓度增大，吸附量q随之增加。但c增至一定程度后，吸附量已饱和(bǎohé)而不再变化。2、吸附(xīfù)热吸附过程为放热过程，在较低温度下具有较大的吸附速率。这是由于固体表面(biǎomiàn)受力不对称，固体表面(biǎomiàn)有过剩的自由能。可吸附那些能降低自由能的分子或原子。根据热力学定律，自由能变化（ΔG）、焓变化（ΔH）、及熵变化（ΔS）三者之间的相互关系为：ΔG＝ΔH－TΔS式中ΔG、ΔS均为负值(fùzhí)，由此可知ΔH必为负值(fùzhí)。这说明吸附过程为一放热过程,吸附宜在低温下操作。吸附热是表征物理吸附和化学吸附的重要标志之一。物理吸附是由范德华力引起的，吸热量较低，由于吸附热量较少，所以吸附速率快。化学吸附则由于发生化学反应(huàxuéfǎnyìng)形成的化学键引起的，吸附热高，是物理吸附的10～100倍，接近于化学反应(huàxuéfǎnyìng)热。由于化学吸附所需热量多，吸附速率要比物理吸附的慢的多。四、吸附分离(fēnlí)过程1、吸附(xīfù)过程的穿透点2、吸附剂的脱附与再生(zàishē