Какво означава адсорбция в химията?

Адсорбцията се определя като адхезия на химичен вид върху повърхността на частиците. Германският физик Хайнрих Кайзер въвежда термина "адсорбция" през 1881г. Адсорбцията е различен процес от този абсорбция, в която вещество дифузира в a течност или твърд за образуване на a решение.

При адсорбция газовите или течните частици се свързват към твърдата или течната повърхност, която се нарича адсорбент. Частиците образуват атомен или молекулен адсорбатен филм.

Изотермите се използват за описание на адсорбцията, тъй като температурата оказва значително влияние върху процеса. Количеството на адсорбата, свързано с адсорбента, се изразява като функция от концентрационното налягане при постоянна температура.

Няколко изотермични модела са разработени за описание на адсорбцията, включително:

• Линейната теория
• Теория на Фройллих
• Теория на Лангмюр
• BET теория (след Брунауер, Емет и Телър)
• Теория на Кислюк

Условията, свързани с адсорбцията, включват:

• Сорбционно: Това обхваща както адсорбционните, така и абсорбционните процеси.
instagram viewer
• Десорпционна: Обратният процес на сорбция. Обратната страна на адсорбцията или абсорбцията.

Международният съюз за чиста и приложна химия (IUPAC) дефиницията на адсорбцията е:

Адсорбцията е повърхностно явление, при което частици или молекули се свързват с най-горния слой материал. Абсорбцията, от друга страна, отива по-дълбоко, като включва целия обем на абсорбента. Абсорбцията е запълване на пори или дупки в вещество.

Обикновено адсорбентите имат малки диаметри на порите, така че има голяма повърхностна площ за улесняване на адсорбцията. Размерът на порите обикновено варира между 0,25 и 5 mm. Индустриалните адсорбенти имат висока термична стабилност и устойчивост на абразия. В зависимост от приложението, повърхността може да бъде хидрофобен или хидрофилни. И двете полярни и неполярни Адсорбенти съществуват. Адсорбентите се предлагат в много форми, включително пръчки, пелети и формовани форми. Има три основни класа индустриални адсорбенти:

• Съединения на основата на въглерод (например графит, активен въглен)
• Съединения на базата на кислород (например зеолити, силициев диоксид)
• Съединения на базата на полимери

Адсорбцията зависи от повърхностната енергия. Повърхностните атоми на адсорбента са частично изложени, така че те могат да привлекат адсорбатните молекули. Адсорбцията може да бъде резултат от електростатично привличане, хемосорбция или физисорбция.

Примерите за адсорбенти включват:

• Силициев гел
• Алумина
• Активен въглен или въглен
• зеолити
• Адсорбционни охладители, използвани с хладилни агенти
• Биоматериали, които адсорбират протеини

Адсорбцията е първият етап от жизнения цикъл на вируса. Някои учени смятат видеоиграта Tetris за модел за процеса на адсорбция на оформени молекули върху плоски повърхности.

Има много приложения на процеса на адсорбция, включително:

• Адсорбцията се използва за охлаждане на водата за климатични устройства.
• Активен въглен се използва за филтриране на аквариуми и филтриране на вода в дома.
• Силикагелът се използва за предотвратяване на влагата от увреждане на електрониката и дрехите.
• Адсорбентите се използват за увеличаване на капацитета на въглеродните производни.
• Адсорбентите се използват за производство на незалепващо покритие върху повърхности.
• Адсорбцията може да се използва за удължаване на времето на експозиция на конкретни лекарства.
• Зеолитите се използват за отстраняване на въглероден диоксид от природен газ, отстраняване на въглероден окис от газ за реформиране, за каталитичен крекинг и други процеси.
• Процесът се използва в химическите лаборатории за йонообмен и хроматография.

• _{Речник на термините за атмосферна химия (препоръки 1990 г.) ". Чиста и приложна химия 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Планк, Дж. (2010). "Взаимодействие на циментови модели със суперпластификатори, изследвани чрез атомно-силова микроскопия, зетен потенциал и адсорбционни измервания." J Колоиден интерфейс Sci. 347 (1): 15–24.}