3.4. Адсорбция газов и паров на твердом теле

Это простейший случай, удобный для теоретического рассмотрения, т.к. в адсорбционном процессе участвуют только два компонента. Когда газ или пар приводятся в контакт с чистой твердой поверхностью, некоторое количество их связывается с поверхностью в форме адсорбционного слоя. Твердое тело является адсорбентом, а газ или пар - адсорбатом. Одновременно может наблюдаться поглощение газа объемом твердого тела, т.е. абсорбция.

Степень адсорбции в состоянии равновесия зависит от температуры, давления газа и эффективной поверхности адсорбента. Поэтому лучшими адсорбентами являются высокопористые вещества, такие как активированный уголь и силикагель. Их удельная поверхность достигает 1000 м²/г. Зависимость между равновесным количеством адсорбированного газа при данной температуре и давлением газа называется изотермой адсорбции.

Адсорбция уменьшает небаланс сил притяжения, которые существуют на поверхности и, следовательно, свободную поверхностную энергию гетерогенной системы. Основное различие между твердыми и жидкими поверхностями заключается в том, что твердая поверхность неоднородна по активности и свойства ее в некоторой степени зависят от предыстории поверхности.