離子吸附

如果晶體具有“敞開”的結構，而離子又容易從晶體中分離出來，則交換作用強烈地進行。例如，許多沸石類礦物和粘土礦物具有強烈的離子交換和吸附性質

基本介紹

• 中文名：離子吸附
• 外文名：ion absorption
• 套用學科：化學
• 適用領域範圍：去離子化、礦物、藥劑

定義

離子吸附(ion absorption)，指固體吸附劑在強電解質中對溶質離子的吸附，如藥劑以離子的形式吸附於礦物表面。離子吸附又分為離子選擇和離子交換吸附。

離子選擇吸附

吸附劑從電解質溶液中選擇性的吸附與其組成有關的離子稱為離子選擇吸附。例如，在KBr溶液中加入過量AgNO₃，生成AgBr沉澱後溶液還有過剩Ag⁺和NO₃^-，由於Ag⁺是與AgBr組成有關的離子，AgBr將優先吸附Ag⁺而帶正電荷，而NO₃^-是反離子(counterion)；反之，如果在AgNO₃溶液中加入過量的KBr，生成AgBr沉澱後，溶液中還有過量的K⁺和Br^-，AgBr將優先吸附Br^-而帶負電，K⁺則聚集在AgBr表面附近的溶液中，其中Br^-是電位離子，K⁺是反離子。

離子交換吸附

吸附劑從電解質溶液中吸附某種離子的同時，將吸附劑表面上的同號離子等電量的置換到溶液中去的過程稱為離子交換吸附或離子交換。離子交換吸附是一個可逆過程，能進行離子交換吸附的吸附劑稱為離子交換劑。

例如，土壤中的黏土就是一種陽離子交換劑。當把(NH₄)₂SO₄施入土壤後，NH₄⁺便與吸附在黏土上的可交換離子(Ca⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺等）進行等電量交換，將植物所需要的養分NH₄⁺儲存在土壤中。

植物需要時，物質根系分泌出酸性物質，再進行交換吸附而將NH₄⁺釋放到溶液中，便於植物吸收。

套用

如黃藥在方鉛礦表面的吸附，羧酸類捕收劑在螢石、白鎢礦表面的吸附。晶體表面的原子價鍵與晶體內部的不同，它常常不飽和、不完整,，故晶體的面和棱上的離子與溶液中的成分發生強烈的相互作用，並有能力與極性相反的分子和離子相結合，或吸附它們。吸附的能力大致與表面積成正比，即與顆粒大小成反比。

特性吸附

電解液中的離子或有機分子在電極界上因與金屬表面原子間有類似於化學鍵的表面鍵力而引起的吸附，它與金屬和被吸附物種的特性有關，故稱特性吸附。特性吸附對雙電層結構和電極反應速率有一定影響。據此，往往於電解液中添加某些表面活性物質來控制電極反應的進程如電鍍液中的添加劑、腐蝕環境中的緩蝕劑等。

基本性質

特性吸附概念的產生是為了解釋相同濃度的不同電解質在汞電極上的電毛細曲線不同而提出的。水溶液中鈉和鉀的鹵化物在比零電荷電勢更正的地方。電毛細曲線出現的這些不同，說明電極與陰離子之間有相互作用。並發現這種效應越大，陰離子的半徑越大，所以產生了特性吸附的離子部分或全部失去水分子的思想。

特性吸附的程度隨電解質溶液濃度不同而變化，零電荷電勢也會發生變化，