CHƯƠNG 11 : HẤP PHỤ VĂ ỨNG DỤNG
11.1. Lí THUYẾT HẤP PHỤ
* Hiện tượng hấp phụ: lă qũ trỡnh tập trung cõc phđn tử khớ, lỏng, rắn hoặc chất hoă tan lớn bề mặt phđn cõch pha (khớ/rắn, khớ/lỏng, lỏng/rắn...)
* Qũ trỡnh hập phụ gồm : + chất bị hấp phụ (adsorbent) + vật hấp phụ (adsorbate)
* Phđn loại qũ trỡnh hấp phụ :
+ Hấp phụ vật lý (physiccal adsorption): cõc phđn tử khớ bị hỳt văo bề mặt của chất
hấp phụ đú lă nhờ lực liớn kết giữa cõc phđn tử (lực Van der Waals) hay cũn gọi lă lực hấp phụ. Hấp phụ vật lý lă qũ trỡnh toả nhiệt, khả năng hấp phụ phụ thuộc văo độ lớn của lực liớn kết, lượng nhiệt toả ra khoảng 2 đến 20kJ/g.mol.
Qũ trỡnh hấp phụ vật lý lă q trỡnh thuận nghịch. Tớnh chất thuận nghịch của q trỡnh hấp phụ cú ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi cần thu hồi chất bị hấp phụ cú giõ trị hoặc khi cần hoăn nguyớn chất hấp phụ đờ bờo hoă để tõi sử dụng. Bằng cõch hạ thấp õp suất riớng của chất khớ cần hấp phụ trong hỗn hợp khớ hoặc thay đổi nhiệt độ, khớ đờ bị hấp phụ nhanh chúng được giải hấp mă bản chất hụ học của nú khơng bị thay đổi. Hơn nữa hấp phụ vật lý cú tốc độ hấp phụ rất nhanh.
+ Hấp phụ hõ học (chemisorption): lă kết quả của cõc phản ứng hõ học giữa chất bị hấp phụ với vật liệu hấp phụ. Lực hấp phụ lỳc năy cú bản chất của liớn kết hụ học nớn nú lớn hơn rất nhiều so với lực hấp phụ trong hấp phụ vật lý, lượng nhiệt toả ra khoảng 20 đến 400 kJ/g.mol nớn năng lượng cần cung cấp cho qũ trỡnh hấp phụ giữa chất bị hấp phụ với phđn tử chất bị hấp phụ lă ớt hơn rất đõng kể.
Q trỡnh hấp phụ hụ học lă q trỡnh bất thuận nghịch, q trỡnh giải hấp khú nớn khi cần khi cần giải thụt khớ đờ bị hấp phụ trong q trỡnh hấp phụ hụ học thỡ bản chất của khớ bị thay đổi. Vỡ vậy, muốn thu hồi khớ cú giõ trị hoặc hoăn ngun chất hấp phụ để tõi sử dụng thỡ phải chọn vật liệu hấp phụ năo cú tớnh chất hấp phụ vật lý lă chủ yếu.
* Khả năng hấp phụ của một chất đặc trưng bởi đại lượng hấp phụ (kớ hiệu a hoặc A): đú lă lượng chất bị hấp phụ (mol, mmol, g) trớn một đơn vị diện tớch bề mặt (1cm2) hoặc một đơn vị khối lượng (1g) của vật hấp phụ.