Page 122 -

โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี

การเรงปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธุ 113

4. การหลุดจากพื้นผิว (desorption) ของผลิตภัณฑ
5. การแพรของผลิตภัณฑ

โดยทั่วไปปฏิกิริยาที่มีตัวเรงในสถานะของแข็งจะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาสุทธิ ขึ้นกับ

ขั้นตอนที่ 2 และ 3 ดังนั้นการดูดซับและปฏิกิริยาบนพื้นผิวจึงเปนกระบวนการสําคัญที่กลาวใน
รายละเอียดตอไป

6.1 การดูดซับ (Adsorption)

การดูดซับเปนกระบวนการที่มีแรงอันตรกิริยาของโมเลกุลที่ถูกดูดซับ (adsorbed

molecule) โดยการยึดระหวางตัวถูกดูดซับ (adsorbate) เขากับพื้นผิวของสารที่เปนของแข็งและ
เรียกวา ตัวดูดซับ (adsorbent) การดูดซับสวนใหญเปนกระบวนการคายความรอน (exothermic)

และยอนกลับได (reversible)

การดูดซับอาจแบงออกเปน 2 ประเภท คือ
1. การดูดซับทางกายภาพ (physisorption or physical adsorption) เปนการดูดซับที่เกิดจาก

อันตรกิริยาระหวางสารตั้งตนและตัวดูดซับ ที่เรียกวา แรงแวนเดอรวาลส (van der Waals force)

เชน แรงกระจาย (dispersion force) แรงระหวางขั้ว (dipolar force) เปนตน แรงอันตรกิริยานี้เปน

แรงกระทําที่ออนและเกิดไดงาย ดังนั้นการดูดซับทางกายภาพจะไมเปลี่ยนโครงสรางของโมเลกุลที่
ถูกดูดซับ (physisorbed molecule) แตอาจจะทําใหตัวดูดซับมีพื้นผิวที่บิดเบี้ยว (distorted surface)

สําหรับคาการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปของการดูดซับที่สภาวะมาตรฐาน (standard enthalpy change of

adsorption, ΔH ) สวนใหญประมาณ -20 kJ mol และคา ΔH ของการดูดซับทางกายภาพมัก
-1
θ
θ
ad
ad
อยูในชวงระหวาง -8 และ -20 kJ mol แตกรณีพิเศษอาจมีคา ΔH สูงมาก คือมีคาระหวาง -20
-1
θ
ad
และ -90 kJ mol (ดูคา ΔH ของสารบางชนิดในตาราง A2.8 ของภาคผนวก 2)
-1
θ
ad
2. การดูดซับทางเคมี (chemisorption or chemical adsorption) เปนการดูดซับที่เกิดจาก
ปฏิกิริยาทางเคมี โดยทั่วไปมักจะเปนพันธะโคเวเลนท (covalent bond) ซึ่งเปนแรงกระทําที่แข็งแรง
กวาการดูดซับทางกายภาพ และเปนกระบวนการที่เกิดชากวา การดูดซับทางเคมีจะมีคา ΔH เปน
θ
ad
ลบหรือกระบวนการคายความรอน ยกเวนตัวถูกดูดซับที่แตกตัวได (dissociative) และมี
ความสามารถเคลื่อนที่ (translational mobility) บนพื้นผิวสูง จะเปนกระบวนการดูดความรอน

ดังนั้นคา ΔH สวนใหญมีคาสูงคือประมาณ -200 kJ mol และคา ΔH ของการดูดซับทางเคมี
-1
θ
θ
ad
ad