自溶液中的吸附——Ⅻ.活性炭自水中吸附芳香化合物的热力学研究

测定了25℃和35℃时活性炭自水中吸附苯甲酸、邻苯二甲酸、邻羟基苯甲酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、苯酚和邻苯二酚共七种芳香化合物的等温线,计算了吸附过程的ΔG°,ΔH°和ΔS°。七种芳香化合物的-ΔG°都在5.9～7.7kcal·mol-1的范围内,差别不大;-ΔH°都小于-ΔG°的值;ΔS°则都是正的。这些结果表明熵变是这类体系的吸附过程的重要驱动力,而且往往是主要驱动力。在液相吸附中,溶质的吸附必伴随着溶剂的脱附,前者是熵减少的过程,后者是熵增加的过程。因为上述芳香化合物的摩尔体积约是水（溶剂）的5～7倍,也就是说,吸附1摩尔的溶质将伴随5～7摩尔的水由表面脱附。因此,由于水的脱附引起的熵增加远远超过溶质吸附所引起的熵减少。这可以解释为何这类体系的吸附过程的熵变总是相当大的正值。根据这个理论,可以设想倘若溶剂的摩尔体积与溶质的相近或比溶质的更大时,吸附过程的熵变可能出现负值,文献中的一些数据支持了这一推测。