Как показывает адгезия между твердой поверхностью и поверхностью жидкости, молекулы на твердой поверхности обладают определенной поверхностной энергией. Когда он вступает в контакт с газом, он может притягивать некоторые молекулы газа к твердой поверхности, уменьшая его поверхностную энергию. Это явление называется адсорбцией.
Явление адсорбции можно разделить на физическую и химическую адсорбцию. Физическая адсорбция вызвана гравитационной силой между молекулами поверхности твердого тела и молекулами адсорбированного газа. Химическая адсорбция обусловлена энергией химической связи молекул твердой поверхности. Для определенного твердого вещества часто наблюдается химическая адсорбция только на определенных молекулах газа (в зависимости от молекулярной структуры), что демонстрирует селективность адсорбции.
Физическая и химическая адсорбция часто действуют одновременно. Скорость физической адсорбции очень высока, поэтому легко достичь равновесия, тогда как скорость химической адсорбции низкая. При повышении температуры тепловое движение молекул газа усиливается, что снижает физическую адсорбционную емкость и ускоряет скорость химической адсорбции. Таким образом, при комнатной температуре в основном наблюдается физическая адсорбция, тогда как при высокой температуре значительный эффект химической адсорбции.
Явление адсорбции широко используется в промышленности и повседневной жизни, например, в твердых катализаторах химических реакций, которые в основном полагаются на активацию адсорбции в качестве катализатора, а также адсорбенты в противогазах избирательно адсорбируют вредные газы.
