《表3 除氯剂吸附氯离子的热力学参数》

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《高分子除氯剂对水中氯离子的吸附机理》

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除氯剂吸附氯离子的热力学参数见表3。有研究表明，焓变△H0<4.184 k J/mol时主要发生以范德华力为主的物理吸附；当4.184 k J/mol<△H0<20.920k J/mol时，同时发生物理和化学吸附；当△H0>20.920 k J/mol时，主要发生以通过化学反应形成新化学键为主的化学吸附[11]。由表3可见:实验所得焓变在所有初始氯离子质量浓度下均为正值，说明反应是一个吸热过程，其数值范围表明该吸附过程存在不同程度的物理吸附和化学吸附，该过程可能以范德华力、氢键、偶极间作用力等为主要推动力；部分初始氯离子质量浓度下的焓变值大于20.920 k J/mol，表明该反应发生了化学吸附；不同反应温度下的△G0在初始氯离子质量浓度为100~1 500 mg/L时多为负值，△G0为-3.00~0.30 k J/mol，且随着反应温度的增加，△G0逐渐减小，说明低浓度下氯离子倾向于从溶液相到吸附剂表面的吸附，除氯剂对氯离子的吸附是一个自发的化学吸附过程，温度越高自发程度越大。在固液吸附体系中，溶质的吸附和溶剂的脱附同时存在，溶质分子吸附在吸附剂上，体系总自由度降低，是一个熵减小的过程，而溶剂分子的脱附是一个熵增大的过程，因此吸附过程的熵变是两者的总和。通过研究其熵变可以进一步了解吸附/脱附过程的本质。本实验中除氯剂吸附氯离子的熵变为0.017 0~0.090 0k J/（mol·K），表明该过程为熵增过程，说明吸附过程在固液界面的无序性和体系混乱度增加，进一步说明该反应可自发进行。