十、轉載:江南大學油脂園地-油脂脫色 3:二種吸附
廣義而言,吸附是在相界面上某種物質的濃度不同于體相濃度的現象。在化工生產中,吸附專指用固體吸附劑處理流體混合物,將其中所含的一種或幾種組分吸附在固體表面上,從而使混合物組分分離,故是一種屬于傳質分離過程的單元操作。吸附是指當液態油脂與多孔固體接觸時,液體中某一組分或多個組分在固體表面處產生富集的現象。該種固體稱為吸附劑,被吸附的物質稱為吸附質。
吸附作用是由于固體表面力作用的結果,固體表面的分子受力不對稱,存在剩余力場,可以自發地吸附液體或氣體,由此減小表面分子受力不對稱的程度,降低表面張力和吉布斯函數,尤其是表面積很大的情況下,這種吸附力能產生很大的作用。
吸附是一種表面效應,吸附質只停留在吸附劑表面和其空隙的內表面,并不進入到固體內部,如果進入固體內部則稱為吸收。
根據吸附質與吸附劑表面分子間結合力的性質,可分為物理吸附和化學吸附。
物理吸附
物理吸附也稱為范德華吸附,它是吸附質和吸附劑以分子間作用力為主的吸附,分子間作用力包括靜電力、誘導力和色散力,分子間作用力普遍存在于所有分子之間,故物理吸附一般沒有選擇性,可以發生在任何固體表面上。
物理吸附可以是單分子層吸附,也可以是多分子層吸附。當吸附劑表面吸附了吸附質分子后,被吸附的分子還可以繼續吸附其它分子,此即謂多層吸附。
物理吸附過程不產生化學反應,不發生電子轉移、原子重排及化學鍵的破壞與生成。由于結合力較弱,使得吸附質分子的結構變化很小,吸附熱比較小。
物理吸附易于達到吸附平衡,其吸附速率較快,但吸附劑與吸附質之間的作用力較弱,容易脫附,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如用丙酮等極性溶劑就易于將色素從吸附劑中解脫出來,用活性炭吸附氣體時,只要升高溫度,就可以將被吸附的氣體逐出活性炭表面。
化學吸附
化學吸附是指吸附劑表面與吸附質之間發生化學反應引起的吸附,在吸附過程中不僅存在引力,主要還有化學鍵合力。
化學吸附常是不可逆的,且只限于與固體表面直接相接觸的單分子層,化學吸附一般發生在活性位上,已被吸附分子不能沿表面移動。
化學吸附使活性白土表現出某種選擇性吸附作用,即對某些雜質有特殊的吸附作用,白土晶格帶負電,故易吸附陽離子、極性物質和在酸性條件下易于極化的物質,如色素體。
由于其吸附過程中發生鍵的斷裂與形成,故吸附能通常較大,要逐出被吸附的物質需要較高的溫度,而且被吸附的物質即使被逐出,也已經產生了化學變化,不再是原來的物質了,即便如此,也不能達到完全脫附。
一般來說化學鍵的斷裂與形成是比較困難的,故化學吸附的吸附速率和脫附速率都較小,吸附平衡較難建立,溫度升高對化學吸附有利。
稿件來源:食用油營養與安全科技創新團隊
編輯:徐 宇 碩士研究生
校稿:金 俊 副研究員