吸收 (化學)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Absorber.svg/250px-Absorber.svg.png)
1a:CO2進入
1b:H2O進入
2:H2O+CO2排出
3:吸收柱
4:填料
吸收(英語:Absorption)是一種化學或物理現象,指一種物質的原子、分子或離子進入另一種物質(氣體、液體或固體材料)的過程。與吸附(adsorption)不同,吸收是指一種物質完全混合到另一種物質的體積當中,而吸附則是指物質附著於另一種物質的表面。[1][2]一個更通用的術語是吸著(sorption),涵蓋了吸收、吸附和離子交換。[3]
在許多重要的技術過程中,化學吸收代替了物理過程。例如,二氧化碳被氫氧化鈉吸收。這種酸鹼過程不遵循能斯特分配定律(參見溶解度)。
溶劑提取是這種效應的一個例子。無需化學反應即可將溶質從一種液相提取到另一種液相。稀有氣體和四氧化鋨就是這種溶質的例子。[3]
吸收過程意味著物質捕獲並轉化能量。例如,銅看起來呈紅色,因為它吸收藍光。吸收劑將捕獲的物質分布在整個體積中,而吸附劑只將其分布在表面上。[4]
![IUPAC definition for absorption](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/IUPACdefinitiongraphic_absorption.png/550px-IUPACdefinitiongraphic_absorption.png)
方程
如果吸收過程並未伴隨任何其他物理或化學過程,則通常遵循能斯特分配定律:
- 「當某種溶質與兩種互不相溶的物質接觸時,如果溶質與兩種物質達到了平衡狀態,那麼溶質在兩種物質中的濃度比率將是恆定的」:
常數KN的值取決於溫度,稱為分配係數。如果濃度不太大並且物質「x」在「1」或「2」兩個相中的任何一個中都沒有改變其形式,則該方程有效。如果這種分子經歷締合或離解,那麼這個方程仍然描述了兩個相中「x」之間的平衡,但僅限於相同的形式(所有剩餘形式的濃度必須通過考慮所有其他平衡來計算)。[3]
在氣體吸收的情況下,可以使用例如理想氣體狀態方程()來計算其濃度。或者,可以使用氣體分壓而不是濃度來進行計算。
吸收的種類
吸收是一個可能是化學(反應性)或物理(非反應性)的過程。
化學吸收
化學吸收或反應吸收是吸收物質和被吸收物質之間的化學反應。有時它與物理吸收相結合。這種類型的吸收取決於反應的化學計量及其反應物的濃度。它們可以在不同的單元中進行,具有廣泛的相流類型和相互作用。在大多數情況下,反應吸收是在板式或填料柱中進行的。[5]
物理吸收
固體中的水
親水性固體,包括許多生物來源的固體,可以輕鬆吸收水分。水和固體分子之間的極性相互作用有利於水分配到固體中,即使在相對較低的濕度下也可以顯著吸收水蒸氣。
回潮率
暴露在大氣中的纖維(或其他親水材料)即使觸摸時感覺乾燥,通常也會含有一些水。通過在烤箱中加熱可以除去水分,從而導致重量明顯減輕。如果將纖維放回暴露於大氣的環境中,重量將逐漸恢復。這種效應在紡織工業中至關重要,其中水占材料重量的比例稱為回潮率。[6]
參見
參考文獻
- ^ What is Absorption? - Definition from Corrosionpedia. Corrosionpedia. [2023-09-10]. (原始內容存檔於2023-06-02) (英語).
- ^ What Is Absorption in Chemistry?. ThoughtCo. [2023-09-10]. (原始內容存檔於2023-06-08) (英語).
- ^ 3.0 3.1 3.2 McMurry, John. Fundamentals of Organic Chemistry Fifth. Agnus McDonald. 2003: 409. ISBN 0-534-39573-2.
- ^ General Chemistry Online: Glossary:. antoine.frostburg.edu. [2023-09-12]. (原始內容存檔於2023-04-29).
- ^ Leiviskä, Tiina; Gehör, Seppo; Eijärvi, Erkki; Sarpola, Arja; Tanskanen, Juha. Characteristics and potential applications of coarse clay fractions from Puolanka, Finland. Central European Journal of Engineering. 10 April 2012, 2 (2): 239–247. Bibcode:2012CEJE....2..239L. S2CID 137225536. doi:10.2478/s13531-011-0067-9
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- ^ Moisture regain - CAMEO. cameo.mfa.org. [2018-09-25]. (原始內容存檔於2018-09-25) (英語).
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