單分子層吸附理論

單分子層吸附理論是歐文·朗繆爾（Irving Langmuir）在研究低壓下氣體在金屬上的吸附時，根據實驗數據發現的一些規律，然後從動力學的觀點提出吸附等溫式而建立的理論。

基本介紹

• 中文名：單分子層吸附理論
• 提出者：Irving Langmuir（歐文·朗繆爾）

基本觀點

單分子層吸附理論認為氣體在固體表面上的吸附是氣體分子在吸附劑表面凝結和逃逸（即吸附與解吸）兩種相反過程達到動態平衡的結果。

基本假設

單分子層吸附理論在建立吸附模型時有如下的基本假設：

⑴單分子層吸附。固體表面具有吸附能力，是因為吸附劑表面的力場沒有飽和，有剩餘價力。該力場的作用範圍大約相當於分子直徑大小，只有氣體分子碰撞到尚未被吸附的固體的空白表面上，才有可能發生吸附作用。所以該理論認為固體表面對氣體體只能發生單分子層吸附。

⑵固體表面是均勻的，即表面上所有部位的吸附能力都相同。摩爾吸附熱是個常數，不隨覆蓋程度的大小而變化。

⑶被吸附在固體表面上的分子相互之間無作用力，即氣體分子吸附與解吸的難易程度，與其周圍是否有被吸附分子的存在無關。

⑷吸附平衡是動態平衡。已吸附在吸附劑表面上的氣體分子，當其熱運動的動能足以克服吸附劑引力場的位全時，又可以重新回到氣相中，這種現象稱為解吸（或脫附）。當吸附開始時，吸附速率大於解吸速率，但隨著吸附量的逐漸增加，固體表面上未被氣體覆蓋的空白部分就愈來愈少，氣體分子碰撞到空白面積上的可能性就必然減小，吸附速率逐漸降低。與此相反，隨固體表面被覆蓋面積增加，解吸速率卻愈來愈大，當吸附速率與解吸速率相等時，就達到了吸附平衡。這時吸附與解吸仍在不斷進行，但從表觀看，氣體不再被吸附，即吸附平衡是動態平衡。