Causes d'adsorption de l'alumine activée
La raison pour laquelle il a une capacité d'adsorption est que sa surface a un excès d'énergie - appelé"surface free energy" (également connu sous le nom de"champ de force libre de surface ou champ gravitationnel de surface"). Les propriétés des molécules de la couche superficielle d'un objet sont différentes de celles de l'intérieur. Sur la figure 1, XY est l'interface liquide-gaz, a est une molécule dans le liquide et B est une molécule sur la couche de surface. On peut voir que a est attiré par les molécules environnantes, que la force est égale dans toutes les directions et que la force résultante est nulle. D'une part, il est attiré par les molécules à l'intérieur du liquide ; D'autre part, il est attiré par les molécules de gaz en dehors du liquide. Étant donné que la densité du gaz est beaucoup plus petite que la densité du liquide, son attraction gravitationnelle vers les molécules B peut être omise. Par conséquent, on peut considérer que les molécules de la couche de surface ne sont attirées que par les molécules du liquide, et la direction de la force résultante est perpendiculaire à la surface du liquide et pointe vers l'intérieur du liquide, de sorte que le liquide a la tendance de réduire au maximum la surface et l'énergie potentielle. La raison pour laquelle cette tendance ne peut pas continuer est qu'il y a une force sur la surface du liquide contre la réduction de sa surface, qui est"tension superficielle". L'existence d'une tension de surface fait que les molécules de la couche de surface ont plus d'énergie que les molécules internes. Cet excès d'énergie est appelé"énergie libre de surface".
En fait, la raison de l'adsorption de l'alumine activée n'est pas seulement la tension superficielle à l'interface liquide-gaz, mais aussi la"tension interfaciale" avec les mêmes propriétés dans tout système pouvant former l'interface (comme l'interface solide-gaz et l'interface solide-liquide). La diminution de la tension superficielle est la raison thermodynamique de l'adsorption.