物理吸附
范德華吸附
物理吸附也稱范德華吸附，它是由吸附質和吸附劑分子間作用力所引起，此力也稱作范德華力。由於范德華力存在於任何兩分子間，所以物理吸附可以發生在任何固體表面上。
吸附劑表面的分子由於作用力沒有平衡而保留有自由的力場來吸引吸附質，由於它是分子間的吸力所引起的吸附，所以結合力較弱，吸附熱較小，吸附和解吸速度也都較快。被吸附物質也較容易解吸出來，所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如：活性炭對許多氣體的吸附，被吸附的氣體很容易解脫出來而不發生性質上的變化。吸附於固體表面的氣體分子，不與固體產生化學反應，這種吸附稱為物理吸附，物理吸附的特點是：吸附熱小，吸附速度快，無選擇性，可逆，通常是發生在接近氣體液化點的溫度，一般是多層吸附。
同一物質，可能在低溫下進行物理吸附而在高溫下為化學吸附，或者兩者同時進行。吸附作用的大小跟吸附劑的性質和表面的大小、吸附質的性質和濃度的大小、溫度的高低等密切相關。如活性炭的表面積很大，吸附作用強；活性炭易吸附沸點高的氣體，難吸附沸點低的氣體。
吸附質分子與吸附劑表面原子或分子間以物理力進行的吸附作用。這種物理力是范德瓦耳斯力，它包括色散力、靜電力和誘導力。對於極性不大的吸附質和吸附劑，色散力在物理吸附中起主要作用。當極性分子與帶靜電荷的吸附劑表面相互作用，或因吸附質與吸附劑表面分子作用，使二者的電子結構發生變化而產生偶極矩時，定向力和誘導力在物理吸附中也有重要作用。有時吸附質分子與吸附劑表面以形成氫鍵的形式發生物理吸附。
物理吸附有以下特點：①氣體的物理吸附類似於氣體的液化和蒸氣的凝結，故物理吸附熱較小，與相應氣體的液化熱相近；②氣體或蒸氣的沸點越高或飽和蒸氣壓越低，它們越容易液化或凝結，物理吸附量就越大；③物理吸附一般不需要活化能，故吸附和脫附速率都較快；任何氣體在任何固體上只要溫度適宜都可以發生物理吸附，沒有選擇性；④物理吸附可以是單分子層吸附，也可以是多分子層吸附;⑤被吸附分子的結構變化不大，不形成新的化學鍵，故紅外、紫外光譜圖上無新的吸收峰出現，但可有位移；⑥物理吸附是可逆的；⑦固體自溶液中的吸附多數是物理吸附。
氣體吸附理論主要有朗繆爾單分子層吸附理論、波拉尼吸附勢能理論、 BET多層吸附理論（見多分子層吸附）、二維吸附膜理論和極化理論等，以前三種理論應用最廣。這些吸附理論都從不同的物理模型出發，綜合考查大量的實驗結果，經過一定的數學處理，對某種（或幾種）類型的吸附等溫線的限定部分做出解釋，並給出描述吸附等溫線的方程式。
物理吸附在化學工業、石油加工工業、農業、醫藥工業、環境保護等部門和領域都有廣泛的應用，最常用的是從氣體和液體介質中回收有用物質或去除雜質，如氣體的分離、氣體或液體的乾燥、油的脫色等。物理吸附在多相催化中有特殊的意義，它不僅是多相催化反應的先決條件，而且利用物理吸附原理可以測定催化劑的表面積和孔結構，而這些宏觀性質對於製備優良催化劑，比較催化活性，改進反應物和產物的擴散條件，選擇催化劑的載體以及催化劑的再生等方面都有重要作用。
普通物體固體表面有吸附水中溶解及膠體物質的能力，比表面積很大的活性炭等具有很強的吸附能力，可用作吸附劑。根據吸附的工作原理，吸附又分為物理吸附和化學吸附。吸附劑和被吸附物質之間通過分子間范德華力產生的吸附，稱為物理吸附；而吸附劑與被吸附物質之間產生的化學作用，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。離子交換實際上也是一種吸附。
物理吸附和化學吸附並非是不相容的，而是隨著外界條件的變化可以相伴發生，但在一個系統中，某一種吸附是主要的。而在污水處理中，多數情況下，往往是幾種吸附的綜合結果。
基本信息
- 中文名
- 物理吸附
- 外文名
- physisorption
- 所屬學科
- 化學
- 定義
- 吸附質分子與吸附劑表面原子或分子間以物理力進行的吸附作用
- 別名
- 范德華吸附