Φυσιορρόφηση, Χημειρρόφηση και τα Χαρακτηριστικά τους

Εισαγωγή

Αυτό το άρθρο θα αποσαφηνίσει τις κρίσιμες έννοιες που σχετίζονται με τη φυσιορόφηση και τα χαρακτηριστικά της. Έχουμε εισαγάγει τη φυσικορρόφηση και τα χαρακτηριστικά της. Ο φυσικός δεσμός μορίων αερίου με τη στερεά και την υγρή επιφάνεια είναι γνωστός ως Φυσική απορρόφηση ή φυσική απορρόφηση.

Αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει επίσης να κατανοήσετε τα βασικά της φυσικορρόφησης και τα χαρακτηριστικά της, τη διαφορά μεταξύ της φυσικορρόφησης και της χημικής απορρόφησης του αζώτου και της φυσικορρόφησης του αζώτου για να σας βοηθήσει να λύσετε όλες τις ερωτήσεις του σχολικού βιβλίου σας.

Φυσιορόφηση

Η φυσορρόφηση είναι ένας φυσικός δεσμός μορίων αερίου με τη στερεή και την υγρή επιφάνεια σε χαμηλή θερμοκρασία. Η φυσορρόφηση είναι ένας τύπος προσρόφησης. Η προσρόφηση είναι όταν οι στερεές επιφάνειες συγκρατούν τα μόρια αερίου και υγρού ως λεπτή μεμβράνη. Το πρώτο είναι φυσικό και το δεύτερο χημικό. Εάν συνδέονται με φυσική δύναμη, ο δεσμός ονομάζεται φυσιορόφηση και εάν συνδέονται με χημική δύναμη, ο δεσμός ονομάζεται χημική απορρόφηση. Η φυσική απορρόφηση είναι πιο αδύναμος δεσμός σε σύγκριση με τη χημειορόφηση.

Ας καταλάβουμε τη φυσορρόφηση με ένα παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα κομμάτι ξύλο και ανθρακικό ασβέστιο και βάζετε σκόνη ανθρακικού ασβεστίου στο ξύλο. Εδώ, ο δεσμός ξύλου και ανθρακικού ασβεστίου θα ονομάζεται φυσιορόφηση.

Χαρακτηριστικά Φυσιπροσρόφησης

Συζητήσαμε την έννοια της φυσικοπροσρόφησης. Έχει πολλά χαρακτηριστικά. Μερικά σημαντικά χαρακτηριστικά δίνονται παρακάτω:-

• Στη φυσιορόφηση, η δύναμη της έλξης είναι ασθενής
• Η επιφανειακή ενέργεια της φυσικής απορρόφησης είναι μικρότερη. γι' αυτό δημιουργεί έναν αδύναμο δεσμό
• Στη φυσιορόφηση, υπάρχουν πολλαπλά στρώματα επειδή τα μόρια αερίου απλώνονται άνισα στην υγρή ή στερεά επιφάνεια και δημιουργούν πολλαπλά στρώματα
• Η αφαίρεση του δεσμού είναι εύκολη στη φυσικορόφηση επειδή είναι αδύναμος δεσμός
• Όταν αυξάνουμε τη θερμότητα, η ισχύς της φυσικής απορρόφησης θα μειωθεί
• Αυτό συμβαίνει επειδή η επιφάνεια και τα μόρια του αερίου αρχίζουν να δονούνται λόγω θερμότητας και ο δεσμός εξασθενεί

Χημειορόφηση

Η χημική αντίδραση μεταξύ του προσροφητικού και του προσροφητικού που λαμβάνει χώρα είναι γνωστή ως Χημειορόφηση. Στη διαδικασία της χημικής απορρόφησης, η κατανομή και η μεταφορά των ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα μεταξύ των δύο (προσροφητικό και προσροφητικό). Αυτή η διαδικασία συμβαίνει όταν υπάρχει υψηλή ή αύξηση της θερμοκρασίας και ονομάζεται επίσης εξώθερμη διαδικασία.

Η φύση της διαδικασίας χημικής απορρόφησης είναι συγκεκριμένη. Στη διαδικασία χημειρορόφησης, τα απορροφητικά και τα απορροφητικά συνδέονται μέσω χημικών δεσμών και η φύση αυτών των δεσμών είναι ιοντικές ή ομοιοπολικές. Στη διαδικασία χημειορόφησης, η ενέργεια ενεργοποίησης είναι υψηλή και η θερμοκρασία είναι επίσης υψηλή. Ένα από τα ενδιαφέροντα στοιχεία σχετικά με αυτή τη διαδικασία είναι ότι είναι μη αναστρέψιμη. Δεν επηρεάζεται όμως από την ελαφρά ή μικρότερη αλλαγή της πίεσης. Επομένως, αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε υψηλές θερμοκρασίες.

Ένα παράδειγμα χημειορόφησης είναι η διάβρωση που είναι ένα μακροσκοπικό φαινόμενο.

Χημειορόφηση αζώτου – Η χημειορόφηση αζώτου και οξειδίου του αζώτου σε ένα πολυκρυσταλλικό νήμα βολφραμίου μελετήθηκε με χρήση φασματοσκοπίας μάζας εκρόφησης φλας. Η κάλυψη κορεσμού για το άζωτο και το οξείδιο του αζώτου στο βολφράμιο είναι 1,9 x 1014 μόρια/cm2 και 8,8 x 1014 μόρια/cm2, αντίστοιχα. Η κάλυψη κορεσμού στο βολφράμιο είναι σχεδόν 1,7 φορές μεγαλύτερη σε σύγκριση με την κάλυψη κορεσμού στο ρήνιο. Η πιθανότητα κολλήματος του οξειδίου του αζώτου είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με άλλα αέρια.

Διαφορά μεταξύ Φυσιπροσρόφησης και Χημειορόφησης

1. Δύναμη έλξης:- Στη φυσιορόφηση, η δύναμη έλξης είναι ασθενής και στη χημειορόφηση, η δύναμη έλξης είναι ισχυρή.
2. Ενέργεια επιφάνειας:- Η επιφανειακή ενέργεια της φυσικορρόφησης είναι μικρότερη από την επιφανειακή ενέργεια της χημικής απορρόφησης είναι μεγαλύτερη.
3. Επίπεδο:- Στη φυσιορόφηση, υπάρχουν πολλαπλά στρώματα μορίων και στη χημειορόφηση, υπάρχει ένα μόνο στρώμα μορίου.
4. Αφαίρεση:- Η αφαίρεση του δεσμού είναι εύκολη στη φυσική απορρόφηση, ενώ η αφαίρεση του δεσμού είναι δύσκολη στη χημική απορρόφηση.
5. Επίδραση θερμότητας:- Όταν αυξάνουμε τη θερμότητα, η ισχύς της φυσικής απορρόφησης μειώνεται ενώ η ισχύς της χημικής απορρόφησης αυξάνεται.
6. Φύση:- Η φύση της χημικής απορρόφησης είναι συγκεκριμένη και μη αναστρέψιμη, ενώ η φύση της φυσικορρόφησης είναι αναστρέψιμη και μη ειδική.

Παράγοντες που επηρεάζουν την Έκταση Απορρόφησης

• Φύση του απορροφητικού και του προσροφητικού

Συνήθως, αέρια όπως CO2, NH3, Cl2 και at είναι εύκολα υγροποιήσιμα, απορροφώνται σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από τα αέρια όπως το H2, O2, N2 και He, που είναι στοιχειώδη αέρια.

Λεπτά κονιοποιημένα και πορώδη στερεά, όπως η γη και ο άνθρακας απορροφούν περισσότερα από τα μη πορώδη σκληρά υλικά. Ο άνθρακας σε σκόνη χρησιμοποιείται σε μάσκες αερίων λόγω αυτής της ιδιότητας.

• Η επιφάνεια του προσροφητή

Η επιφάνεια του προσροφητικού σχετίζεται άμεσα με την έκταση της προσρόφησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του προσροφητικού, τόσο μεγαλύτερη είναι η έκταση της προσρόφησης. Το μέγεθος των σωματιδίων καθορίζει την επιφάνεια ενός στερεού προσροφητικού σε σκόνη. Η επιφάνεια είναι μεγαλύτερη όταν το μέγεθος των σωματιδίων είναι μικρότερο.

• Επίδραση της πίεσης στο προσροφητικό αέριο

Η αύξηση της πίεσης του προσροφητικού αερίου αυξάνει την έκταση της προσρόφησης. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η έκταση της προσρόφησης αυξάνεται γρήγορα με την πίεση.

• Επίδραση της θερμοκρασίας

Το μέγεθος της προσρόφησης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, σύμφωνα με την αρχή του Le-Chatelier.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, μελετήσαμε την προσρόφηση, η οποία μπορεί να οριστεί ως μια διαδικασία μεταφοράς μάζας που είναι ένα φαινόμενο προσρόφησης αερίων ή διαλυμένων ουσιών από στερεές ή υγρές επιφάνειες. Υπάρχουν δύο τύποι προσρόφησης. Το ένα είναι η φυσορρόφηση, όπου ένας φυσικός δεσμός αέριων μορίων έγινε με τη στερεή και την υγρή επιφάνεια σε χαμηλή θερμοκρασία. Και το άλλο είναι η χημική απορρόφηση, όπου ο χημικός δεσμός δημιουργήθηκε ή σχηματίστηκε μεταξύ του προσροφητικού και του προσροφητικού υλικού σε υψηλή θερμοκρασία. Και οι δύο δεσμοί έχουν αντίθεση στη φύση και το σχηματισμό τους, αλλά είναι σημαντικοί στη χημεία.