吸收 (化学)
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吸收(英语:Absorption)是一种化学或物理现象,指一种物质的原子、分子或离子进入另一种物质(气体、液体或固体材料)的过程。与吸附(adsorption)不同,吸收是指一种物质完全混合到另一种物质的体积当中,而吸附则是指物质附着于另一种物质的表面。[1][2]一个更通用的术语是吸着(sorption),涵盖了吸收、吸附和离子交换。[3]
在许多重要的技术过程中,化学吸收代替了物理过程。例如,二氧化碳被氢氧化钠吸收。这种酸碱过程不遵循能斯特分配定律(参见溶解度)。
溶剂提取是这种效应的一个例子。无需化学反应即可将溶质从一种液相提取到另一种液相。稀有气体和四氧化锇就是这种溶质的例子。[3]
吸收过程意味着物质捕获并转化能量。例如,铜看起来呈红色,因为它吸收蓝光。吸收剂将捕获的物质分布在整个体积中,而吸附剂只将其分布在表面上。[4]
如果吸收过程并未伴随任何其他物理或化学过程,则通常遵循能斯特分配定律:
常数KN的值取决于温度,称为分配系数。如果浓度不太大并且物质“x”在“1”或“2”两个相中的任何一个中都没有改变其形式,则该方程有效。如果这种分子经历缔合或离解,那么这个方程仍然描述了两个相中“x”之间的平衡,但仅限于相同的形式(所有剩余形式的浓度必须通过考虑所有其他平衡来计算)。[3]
吸收是一个可能是化学(反应性)或物理(非反应性)的过程。
化学吸收或反应吸收是吸收物质和被吸收物质之间的化学反应。有时它与物理吸收相结合。这种类型的吸收取决于反应的化学计量及其反应物的浓度。它们可以在不同的单元中进行,具有广泛的相流类型和相互作用。在大多数情况下,反应吸收是在板式或填料柱中进行的。[5]
亲水性固体,包括许多生物来源的固体,可以轻松吸收水分。水和固体分子之间的极性相互作用有利于水分配到固体中,即使在相对较低的湿度下也可以显着吸收水蒸气。
暴露在大气中的纤维(或其他亲水材料)即使触摸时感觉干燥,通常也会含有一些水。通过在烤箱中加热可以除去水分,从而导致重量明显减轻。如果将纤维放回暴露于大气的环境中,重量将逐渐恢复。这种效应在纺织工业中至关重要,其中水占材料重量的比例称为回潮率。[6]
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