Aktivoidun alumiinioksidin adsorption syyt
Syy siihen, miksi sillä on adsorptiokykyä, on se, että sen pinnalla on ylimääräistä energiaa - kutsutaan" pintavapaa energia" (tunnetaan myös nimellä" pintavapaa voimakenttä tai pintagravitaatiokenttä"). Esineen pintakerroksen molekyylien ominaisuudet ovat erilaiset kuin sisällä. Kuvassa 1 XY on neste-kaasu-rajapinta, a on nesteessä oleva molekyyli ja B on pintakerroksen molekyyli. Voidaan nähdä, että ympäröivät molekyylit houkuttelevat a:ta ja voima on sama kaikkiin suuntiin ja resultanttivoima on nolla. Toisaalta nesteen sisällä olevat molekyylit houkuttelevat sitä; Toisaalta nesteen ulkopuolella olevat kaasumolekyylit houkuttelevat sitä. Koska kaasun tiheys on paljon pienempi kuin nesteen tiheys, sen painovoiman vetovoima B-molekyyleihin voidaan jättää pois. Siksi voidaan katsoa, että pintakerroksen molekyylejä houkuttelevat vain nesteessä olevat molekyylit, ja tuloksena oleva voiman suunta on kohtisuorassa nesteen pintaan nähden ja osoittaa nesteen sisäosaan, joten nesteellä on trendi. vähentää pinta-alaa ja potentiaalienergiaa niin paljon kuin mahdollista. Syy siihen, miksi tämä trendi ei voi jatkua, on se, että nesteen pintaan kohdistuu pinta-alan pienenemistä vastaan kohdistuva voima, joka on"pintajännitys". Pintajännityksen olemassaolo saa pintakerroksen molekyyleillä enemmän energiaa kuin sisäisillä molekyyleillä. Tätä ylimääräistä energiaa kutsutaan" pintavapaa energia".
Itse asiassa syy aktivoidun alumiinioksidin adsorptioon ei ole vain pintajännitys neste-kaasu rajapinnassa, vaan myös"rajapinnan jännitys" joilla on samat ominaisuudet missä tahansa järjestelmässä, joka voi muodostaa rajapinnan (kuten kiinteän kaasun rajapinta ja kiinteän ja nesteen välinen rajapinta). Pintajännityksen lasku on termodynaaminen syy adsorptioon.