吸着の温度依存性

質問

化学吸着は低温よりも高温のほうが吸着しやすいという記述がありました。
一方で昇温脱理法は温度を上げて吸着分子を脱離させるとあります。
(1)化学吸着系に適応していた気もしますが、昇温脱理法は物理吸着にしか使えないのでしょうか。
(2)飛び回っているほうがエントロピーの利得が大きいので、温度を上げると吸着しにくいのでしょうか。

回答No.2

phosphole · ベストアンサー

化学吸着は温度が高いほうが吸着しやすい～というのは、反応の速度に対する記述ではないかと思います。吸着前後の熱力学から考えると、低温の方が吸着状態が安定化するはずです。ただ、化学吸着は表面（原子なり分子なりが並んでいる）とガス分子との化学反応によって結合の組み換えが起こって吸着しています。化学反応は一般に温度が高い方が速度が上がりますので、高温の方が吸着しやすい（速度が速い）という記述になっているのでしょう。低温だと、吸着するための反応のバリアを乗り越えにくいので吸着自体が進みにくい、ということではないかと思います。

回答No.1

jamf0421

むしろ化学吸着へ適用されます。
変化の前後で温度と圧が不変なら、変化はギブス自由エネルギーの下がる方向に進みます。ところで等温等圧ではΔG=ΔH-TΔSです。そして吸着はおっしゃる通りΔS<0です。だからΔG<0になるためにはΔH<0、つまり発熱反応になります。発熱反応は温度を上げるとルシャトリエの法則により原系方向、つまり脱離方向に平衡が移動します。