Cause di adsorbimento di allumina attivata
Il motivo per cui ha capacità di adsorbimento è che la sua superficie ha energia in eccesso - chiamata"energia libera di superficie" (noto anche come"campo di forza libero superficiale o campo gravitazionale superficiale"). Le proprietà delle molecole nello strato superficiale di un oggetto sono diverse da quelle all'interno. Nella Figura 1, XY è l'interfaccia liquido-gas, a è una molecola nel liquido e B è una molecola sullo strato superficiale. Si può vedere che a è attratto dalle molecole circostanti e la forza è uguale in tutte le direzioni e la forza risultante è zero. Da un lato è attratto dalle molecole all'interno del liquido; D'altra parte, è attratto da molecole di gas al di fuori del liquido. Poiché la densità del gas è molto più piccola della densità del liquido, la sua attrazione gravitazionale sulle molecole B può essere omessa. Pertanto, si può considerare che le molecole nello strato superficiale sono attratte solo dalle molecole nel liquido e la direzione della forza risultante è perpendicolare alla superficie del liquido e punta all'interno del liquido, in modo che il liquido abbia l'andamento di ridurre il più possibile la superficie e l'energia potenziale. Il motivo per cui questa tendenza non può continuare è che c'è una forza sulla superficie del liquido contro la riduzione della sua area superficiale, che è"tensione superficiale". L'esistenza della tensione superficiale fa sì che le molecole dello strato superficiale abbiano più energia delle molecole interne. Questa energia in eccesso è chiamata"energia libera superficiale".
Infatti, la ragione dell'adsorbimento dell'allumina attivata non è solo la tensione superficiale sull'interfaccia liquido-gas, ma anche la"tensione interfacciale" con le stesse proprietà in qualsiasi sistema che possa formare l'interfaccia (come l'interfaccia solido-gas e l'interfaccia solido-liquido). La diminuzione della tensione superficiale è la ragione termodinamica dell'adsorbimento.