吸收 (化學)

  提示：此條目頁的主題不是吸附。

實驗室吸收設備
1a：CO₂進入
1b：H₂O進入
2：H₂O+CO₂排出
3：吸收柱
4：填料

吸收（英語：Absorption）是一種化學或物理現象，指一種物質的原子、分子或離子進入另一種物質（氣體、液體或固體材料）的過程。與吸附（adsorption）不同，吸收是指一種物質完全混合到另一種物質的體積當中，而吸附則是指物質附着於另一種物質的表面。一個更通用的術語是吸着（sorption），涵蓋了吸收、吸附和離子交換。

在許多重要的技術過程中，化學吸收代替了物理過程。例如，二氧化碳被氫氧化鈉吸收。這種酸鹼過程不遵循能斯特分配定律（參見溶解度）。

溶劑提取是這種效應的一個例子。無需化學反應即可將溶質從一種液相提取到另一種液相。稀有氣體和四氧化鋨就是這種溶質的例子。

吸收過程意味着物質捕獲並轉化能量。例如，銅看起來呈紅色，因為它吸收藍光。吸收劑將捕獲的物質分佈在整個體積中，而吸附劑只將其分佈在表面上。

https://doi.org/10.1351/goldbook.A00036.

方程

如果吸收過程並未伴隨任何其他物理或化學過程，則通常遵循能斯特分配定律：

「當某種溶質與兩種互不相溶的物質接觸時，如果溶質與兩種物質達到了平衡狀態，那麼溶質在兩種物質中的濃度比率將是恆定的」：

${\frac {[x]_{1}}{[x]_{2}}}={\text{constant}}=K_{N(x,12)}$

常數K_N的值取決於溫度，稱為分配係數。如果濃度不太大並且物質「x」在「1」或「2」兩個相中的任何一個中都沒有改變其形式，則該方程有效。如果這種分子經歷締合或離解，那麼這個方程仍然描述了兩個相中「x」之間的平衡，但僅限於相同的形式（所有剩餘形式的濃度必須通過考慮所有其他平衡來計算）。

在氣體吸收的情況下，可以使用例如理想氣體狀態方程（${\textstyle c={\frac {p}{RT}}}$）來計算其濃度。或者，可以使用氣體分壓而不是濃度來進行計算。

吸收的種類

吸收是一個可能是化學（反應性）或物理（非反應性）的過程。

化學吸收

化學吸收或反應吸收是吸收物質和被吸收物質之間的化學反應。有時它與物理吸收相結合。這種類型的吸收取決於反應的化學計量及其反應物的濃度。它們可以在不同的單元中進行，具有廣泛的相流類型和相互作用。在大多數情況下，反應吸收是在板式或填料柱中進行的。

物理吸收

固體中的水

親水性固體，包括許多生物來源的固體，可以輕鬆吸收水分。水和固體分子之間的極性相互作用有利於水分配到固體中，即使在相對較低的濕度下也可以顯着吸收水蒸氣。

回潮率

暴露在大氣中的纖維（或其他親水材料）即使觸摸時感覺乾燥，通常也會含有一些水。通過在烤箱中加熱可以除去水分，從而導致重量明顯減輕。如果將纖維放回暴露於大氣的環境中，重量將逐漸恢復。這種效應在紡織工業中至關重要，其中水占材料重量的比例稱為回潮率。

參見

• 吸附
• 吸着
• 拉姆-霍尼格曼過程