固体表面积越大表面越粗糙,其吸附能力越强

固体表面积越大表面越粗糙其吸附能力越强

固体的吸气和放气
  在大气状态或低真空区域内，固体与气体接触时，在固体表面
及内部都会吸气，在高真空区域内，被吸收或吸附的气体又会部分
或全部地逐渐释放出来。在真空技术中，这种吸气和放气现象不仅
关系到真空的获得与保持，而且还影响到真空测量结果的准确性和
可靠性，因此，了解和掌握这种现象是很重要的。固体吸气有两种
情况：一种是固体表面吸气，称为吸附，另一种是固体内部吸气，
称为吸收。吸附、吸收的综合作用统称为收附。固体放气即收附的
逆过程称为解吸。
  收附
  (1)吸附。众所周知，固体内部分子之间有着比较强的结合力
。常温下，这些分子是按照一定的排列结合在一起的，形成一定形
状的固体结构。在固体内部，每一个分子受到各个方向来的结合力
的作用处于平衡状态。但是，处于固体表面分子朝外一个方向的力
没有饱和，因此，整个表面布满着向外引伸的吸力，即剩余力场，
其作用距离约为一个分子直径。所以，当气体分子与固体表面碰撞
时，就进入其剩余力场的作用范围，使气体分子在固体表面形成吸
附。吸附作用主要与下列因素有关：

  ①固体表面积越大，表面状况越粗糙，其吸附能力越强，特别
是带有大量细孔或粉状的材料具有很高的吸附能力。如活性碳、硅
胶、活性氧化铝、分子筛、五氧化二磷等；
  ②吸附力随气体分子与固体表面距离增加而迅速减小，因此，
一般吸附层仅为一单分子层。当温度低于气体悔界温度时，会出现
吸附着多层气体分子组成的气体薄膜。此外，具有大量微孔的材料
在低压强下也能产生多分子层吸附；
  ③在温度不变以及压强较低时，吸附作用随压强的升高而增大
，当压强增至一定值时，固体的吸附性能趋于饱和；
  ④在压强不变时，温度越低吸附量越大；
  ⑤气体的沸点越低吸附量越小；
  ⑥在温度一定时，低压强下的吸附时间与压强成反比。
  (2)吸收。气体分子渗入固体内部形成固溶体或产生化学反应
形成新的固态化合物，这种现象称为吸收现象。吸收也与气体压强
和温度有关，但是，它不像吸附现象那样有着普遍的规律性。
 

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