Mit jelent az adszorpció a kémiában?

Az adszorpciót egy vegyi anyagnak a részecskék felületéhez tapadásaként kell meghatározni. Heinrich Kayser német fizikus 1881-ben megalkotta az "adszorpció" kifejezést. Az adszorpció ettől eltérő folyamat abszorpció, amelyben egy anyag található diffúzió ba be folyékony vagy szilárd alkotni megoldás.

Az adszorpció során a gáz- vagy folyadékrészecskék az adszorbensnek nevezett szilárd vagy folyékony felülethez kötődnek. A részecskék atom- vagy molekuláris adszorbeáló filmet képeznek.

Az izotermákat az adszorpció leírására használják, mivel a hőmérséklet jelentősen befolyásolja a folyamatot. Az adszorbenshez kötött adszorbátum mennyiségét a koncentráció állandó nyomáson mért nyomásának függvényében fejezzük ki.

Számos izoterm modell került kifejlesztésre az adszorpció leírására, ideértve:

• A lineáris elmélet
• Freundlich-elmélet
• Langmuir elmélet
• BET-elmélet (Brunauer, Emmett és Teller után)
• Kisliuk elmélet

Az adszorpcióhoz kapcsolódó kifejezések a következők:

• szorpciós: Ez magában foglalja mind az adszorpciós, mind az abszorpciós folyamatokat.
instagram viewer
• deszorpció: A szorpció fordított folyamata. Az adszorpció vagy abszorpció fordítottja.

A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége (IUPAC) az adszorpció meghatározása:

Az adszorpció olyan felszíni jelenség, amelyben a részecskék vagy a molekulák az anyag felső rétegéhez kapcsolódnak. Az abszorpció viszont mélyebbre megy, és magában foglalja az abszorbens teljes mennyiségét. Az abszorpció az anyag pórusainak vagy lyukainak kitöltése.

Az adszorbensek jellemzően kis pórusátmérőjűek, tehát nagy felületük van az adszorpció megkönnyítéséhez. A pórusméret általában 0,25 és 5 mm között van. Az ipari adszorbensek magas hőstabilitással és kopásállósággal rendelkeznek. Az alkalmazástól függően a felület lehet hidrofób vagy hidrofil. Mindkét poláris és nempolaris adszorbensek léteznek. Az adszorbensek számos alakban vannak, beleértve a rudakat, pelletteket és öntött formákat is. Az ipari adszorbensek három fő osztálya van:

• Szén-alapú vegyületek (például grafit, aktív szén)
• Oxigén alapú vegyületek (például zeolitok, szilícium-dioxid)
• Polimer alapú vegyületek

Az adszorpció a felületi energiától függ. Az adszorbens felszíni atomjai részlegesen vannak kitéve, így vonzzák az adszorbens molekulákat. Az adszorpció elektrosztatikus vonzerő, kemiszorpció vagy physisorpció eredményeként alakulhat ki.

Példák az adszorbensekre:

• Szilikagél
• Timföld
• Aktívszén vagy faszén
• A zeolitok
• Hűtőközeggel használt adszorpciós hűtőberendezések
• Biológiai anyagok, amelyek abszorbeálják a fehérjéket

Az adszorpció a vírus életciklusának első szakasza. Egyes tudósok a Tetris videojátékot modellezik az alakított molekulák sima felületekre történő adszorpciójának.

Az adszorpciós folyamatnak számos alkalmazásai vannak, ideértve:

• Az adszorpciót a víz lehűtésére használják a légkondicionáló egységekben.
• Aktívszén akváriumszűréshez és otthoni vízszűréshez használják.
• A szilikagélt megakadályozzák, hogy a nedvesség károsítsa az elektronikát és a ruházatot.
• Az adszorbenseket a karbid eredetű szén kapacitásának növelésére használják.
• Az adszorbensek nem tapadó bevonatok előállítására szolgálnak a felületeken.
• Az adszorpció felhasználható az egyes gyógyszerek expozíciós idejének meghosszabbítására.
• A zeolitokat a szén-dioxid eltávolítására használják a földgázból, a szén-monoxid eltávolítását a reformáló gázból, katalitikus krakkoláshoz és egyéb folyamatokhoz.
• Az eljárást kémiai laboratóriumokban használják ioncserére és kromatográfiára.

• _{A légköri kémiai kifejezések szótára (1990-es ajánlások) ". Pure and Applied Chemistry 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (2010). "A cementmodell rendszerek kölcsönhatása az atomerő mikroszkóppal, a zeta potenciál és az adszorpció méréseivel szuperplasztikátorokkal." J Colloid Interface Sci. 347 (1): 15–24.}