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活性氧化铝吸附作用发生的原因

    活性氧化铝之所以具有吸附能力,是因为其表面具有过剩的能量——称作“表面自由能”(又称“表面自由力场或表面引力场”)。物体表面层分子的性质与内部分子的性质有所不同。在图1中,以xy为液—气分界面,A为液体内部某一分子,B为表面层上的某一分子。可以看出A受到周围分子的吸引,并且在各个方向上受力相等,合力为零。而B分子则不然,它一方面受到液体内部分子的吸引;另一方面,又受到液体外部气体分子的吸引。由于气体密度比液体密度小得多,它对B分子的引力可略去不计,因此可认为表面层分子只受到液体内部分子的引力,其合力方向垂直液面而指向液体内部,从而使液体有尽量缩小表面积和降低位能的趋势。这一趋势之所以不能一直发展下去,是因为液体表面存在一种对抗其表面积缩小的作用力,这就是“表面张力”。表面张力的存在,使表面层分子比内部分子具有更多能量,这部分多余的能量就叫做“表面自由能”。

分子受力示意图

    事实上,活性氧化铝吸附作用发生的原因,不仅液—气界面上有表面张力,任何能形成界面的体系(如固—气界面、固——液界面)都存在性质相同的“界面张力”。表面张力的减小是吸附作用发生的热力学原因。