活性氧化鋁之所以具有吸附能力,是因為其表面具有過剩的能量——稱作“表面自由能”(又稱“表面自由力場或表面引力場”)。物體表面層分子的性質(zhì)與內(nèi)部分子的性質(zhì)有所不同。在圖1中，以xy為液—氣分界面,A為液體內(nèi)部某一分子,B為表面層上的某一分子。可以看出A受到周圍分子的吸引，并且在各個方向上受力相等,合力為零。而B分子則不然,它一方面受到液體內(nèi)部分子的吸引；另一方面，又受到液體外部氣體分子的吸引。由于氣體密度比液體密度小得多，它對B分子的引力可略去不計，因此可認為表面層分子只受到液體內(nèi)部分子的引力，其合力方向垂直液面而指向液體內(nèi)部，從而使液體有盡量縮小表面積和降低位能的趨勢。這一趨勢之所以不能一直發(fā)展下去，是因為液體表面存在一種對抗其表面積縮小的作用力，這就是“表面張力”。表面張力的存在，使表面層分子比內(nèi)部分子具有更多能量，這部分多余的能量就叫做“表面自由能”。
事實上，活性氧化鋁吸附作用發(fā)生的原因，不僅液—氣界面上有表面張力，任何能形成界面的體系(如固—氣界面、固——液界面)都存在性質(zhì)相同的“界面張力”。表面張力的減小是吸附作用發(fā)生的熱力學原因。
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