[科普中国]-范德瓦耳斯吸附

由于吸附分子和吸附材料之间的范德瓦尔斯力而产生的吸附叫做范德瓦耳斯吸附，它与化学吸附相反。它的基本作用力是分子间作用力，又称范德瓦尔斯力（van der Waals force）。是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力。分子间作用力（范德瓦尔斯力）有三个来源：①极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。②一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。③分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使临近分子瞬时极化，后者又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩；这种相互耦合产生净的吸引作用，这三种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。

吸附机理范德瓦耳斯吸附主要由范德华力作用，范德华力（van der Waals' force）在化学中指分子之间非定向的、无饱和性的、较弱的相互作用力，根据荷兰物理学家约翰内斯·范德瓦耳斯命名。范德华力是一种电性引力，但它比化学键或氢键弱得多，通常其能量小于5kJ/mol。范德华力的大小和分子的大小成正比。

范德华力的主要来源有三种机制：

1.极性分子与极性分子之间的永久偶极矩相互作用，称为“取向力”。

2.极性分子对非极性分子有极化作用，使之产生诱导偶极矩，永久偶极矩与其诱导出的偶极矩相互作用，称为“诱导力”。

3.一对非极性分子本身由于电子的概率运动，可以相互配合产生一对方向相反的瞬时偶极矩，这一对瞬时偶极矩相互作用，称为“色散力”。这种机制是非极性分子中范德华力的主要来源，1930年由F.W.伦敦首先根据量子力学原理给出解释，因此也称为“伦敦力”。

范德华力的大小会影响物质尤其是分子晶体的熔点和沸点，**通常分子的分子量越大，范德华力越大。**水（氧化氢）比硫化氢的相对分子质量小，因此范德华力比后者弱，但由于水分子间存在更强的氢键，熔沸点反而更高。壁虎能够在墙及各种表面上行走，便是因为脚上极细致的匙突（spatulae）和接触面产生的范德华力所致。这时的吸附也是范德瓦耳斯吸附。1

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张静 - 副教授 - 西南大学