Причины адсорбции активированного оксида алюминия
Причина, по которой он обладает адсорбционной способностью, заключается в том, что его поверхность имеет избыточную энергию, называемую" поверхностная свободная энергия" (также известное как" поверхностное поле свободных сил или поверхностное гравитационное поле"). Свойства молекул в поверхностном слое объекта отличаются от свойств внутри. На рисунке 1 XY - это граница раздела жидкость-газ, a - молекула в жидкости, а B - молекула на поверхностном слое. Видно, что a притягивается окружающими молекулами, и сила одинакова во всех направлениях, а результирующая сила равна нулю. С одной стороны, его притягивают молекулы внутри жидкости; С другой стороны, его притягивают молекулы газа вне жидкости. Поскольку плотность газа намного меньше плотности жидкости, его гравитационное притяжение к молекулам B можно не учитывать. Следовательно, можно считать, что молекулы в поверхностном слое притягиваются только молекулами в жидкости, а направление результирующей силы перпендикулярно поверхности жидкости и указывает внутрь жидкости, так что жидкость имеет тенденцию максимально уменьшить площадь поверхности и потенциальную энергию. Причина, по которой эта тенденция не может продолжаться, заключается в том, что на поверхность жидкости действует сила, препятствующая уменьшению ее площади поверхности, которая составляет" поверхностное натяжение" ;. Наличие поверхностного натяжения заставляет молекулы поверхностного слоя иметь больше энергии, чем внутренние молекулы. Эта избыточная энергия называется&"свободной поверхностной энергией &".
Фактически, причиной адсорбции активированного оксида алюминия является не только поверхностное натяжение на границе раздела жидкость-газ, но и межфазное натяжение" с теми же свойствами в любой системе, которая может образовывать границу раздела (например, граница раздела твердое тело-газ и граница раздела твердое тело-жидкость). Уменьшение поверхностного натяжения является термодинамической причиной адсорбции.