分子筛的作用

• 时间：2021/4/21 16:30:02    来源：www.mzfenzishai.com

    分子筛主要作用，在固定的表面产生一种“表面力”，当流体流过时，其中流体中的一些分子，会做不规则的运动而进行碰撞到分子筛的表面，在固定的表面产生了分子浓聚，在整体的碰撞运动中，分子的数目减少，从而达到分离的作用。
    分子筛固体表面的吸附能够发生是由于分子筛表面和内部原子所处的状况不同而造成的。分子筛内部原子的吸附力均匀地分布到周围的原子上，使力场处于饱和状态；而表面原子则得不到饱和力场。当流体相分子进入分子筛表面原子的非饱和力场作用范围时，就发生了吸附作用。吸附中的两相一般指“气一固”或“液-固”两相。被吸附的物质叫吸附质，吸附其他物质的物质叫吸附剂。吸附剂对吸附质的吸附，实际上包括吸附质分子碰撞到吸附剂表面被截留的过程(即吸附过程)和吸附剂表面截流的吸附质分子脱离的过程(即解吸过程)。随着吸附质在分子筛表面数量的增加，解吸速度逐渐加快，当解吸速度和吸附速度相当时，宏观上表现为吸附量不再继续增加即达到分子筛吸附平衡。此时分子筛对吸附质的吸附量称为平衡吸附量。平衡吸附量的大小，与分子筛的物化性能(如比表面积、孔结构、粒度及化学成分等因素)有关，同时也受吸附质的物化性能、压力(或浓度)、吸附温度等因素影响。

   根据分子筛的作用对吸附质作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是分子间力如范德华力、氢键等引起的吸附，其吸附机理与气体液化和蒸汽冷凝的机理相类似。分子筛物理吸附一般无选择性，吸附速度较快，易于达到吸附平衡，吸附热较小，与气体的液化热或液体的汽化热相近。物理吸附多在低温下进行，可以在表面形成一层或多层分子层，脱附较容易。化学吸附是吸附质与分子筛之间发生化学作用的结果，往往伴随着电子转移、原子重排、化学键的破坏与生成等现象。分子筛化学吸附具有选择性，吸附速度较慢，不易达到吸附平衡，吸附热较大，和化学反应数量级差不多。由于化学吸附和化学反应相似，存在化学键的形成过程，需要一个较高的活化能，所以化学吸附多在较高温度下进行。化学吸附一般是单分子层吸附且不可逆。事实上物理吸附和化学吸附之间并没有严格的界限，在实际吸附过程中两者往往同时存在，对某些物系低温下以前者为主，高温下以后者为主。