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固体表面的吸附现象|热水泵

发布日期: 2011-12-15
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摩擦表面经常和周围的介质和气体、润滑剂接触。固体表面的分子由于其周围分子或原子吸引力的不平衡性,在表面上产生一个指向空间的力场,所以它有吸引别的分子的能力。当固体表面分子吸附了周围的一些介质后,内部分子对表面分子的引力得到部分抵消,表面能也随着降低,并释放一部分热量。释放的热量称为吸附热。周围介质分子在固体表面的吸附平衡是一种动态平衡。(热水泵)固体表面一方面吸引周围介质的分子;另一方面,在固体表面被吸附的分子因不断的热运动,又有可能脱离固体表面,此过程称为脱吸。当吸附和脱吸的速度相等时,吸附达到平衡。吸附热量的大小反应周围介质分子在固体表面吸附的牢固程度。润滑剂在金属表面的吸附热越大,吸附得也越牢固。吸附可能为物理作用,也可能为化学作用,分别称之为物理吸附和化学吸附。

物理吸附是靠分子间的引力形成的。这种吸附并不改变吸附层的分子或电子分布,其吸附能较弱,对温度很敏感,热量可以使分子解吸。这类吸附一般是无选择性的,任何固体对任何液体都有物理吸附。这种吸附速度较大且容易解吸,而且吸附与解吸是可逆的。

化学吸附是有选择性的。这种吸附靠化学健力把周围分子吸附在表面上,形成新的化合物。由于化学键力的作用范围不超过(2~3×10-10m,相当于一个分子的厚度,所以化学吸附是单分子层的吸附。在有外加能源加热时,化学吸附膜可以解吸。

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