Čo znamená adsorpcia v chémii?

Adsorpcia je definovaná ako adhézia chemickej látky na povrch častíc. Nemecký fyzik Heinrich Kayser razil termín "adsorpcia" v roku 1881. Adsorpcia je iný proces ako v prípade vstrebávanie, v ktorej látka difunduje do a kvapalina alebo tuhý tvoriť a Riešenie.

Pri adsorpcii sa plynné alebo kvapalné častice viažu na pevný alebo kvapalný povrch, ktorý sa nazýva adsorbent. Častice tvoria atómový alebo molekulárny adsorbátový film.

Izotermy sa používajú na opis adsorpcie, pretože teplota má významný vplyv na proces. Množstvo adsorbátu naviazaného na adsorbent je vyjadrené ako funkcia tlaku koncentrácie pri konštantnej teplote.

Bolo vyvinutých niekoľko modelov izotermy na opis adsorpcie vrátane:

• Lineárna teória
• Freundlichova teória
• Langmuirova teória
• Teória BET (podľa Brunauera, Emmetta a Tellera)
• Kisliukova teória

Termíny týkajúce sa adsorpcie zahŕňajú:

• sorpčný: Zahŕňa to adsorpčné aj absorpčné procesy.
• desorpcia: Reverzný proces sorpcie. Reverzia adsorpcie alebo absorpcie.

Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC) definícia adsorpcie je:

Adsorpcia je povrchový jav, pri ktorom sa častice alebo molekuly viažu na vrchnú vrstvu materiálu. Absorpcia na druhej strane ide hlbšie a zahŕňa celý objem absorbentu. Absorpcia je vyplnenie pórov alebo dier v látke.

Adsorbenty majú spravidla malé priemery pórov, takže existuje veľká povrchová plocha na uľahčenie adsorpcie. Veľkosť pórov sa zvyčajne pohybuje medzi 0,25 a 5 mm. Priemyselné adsorbenty majú vysokú tepelnú stabilitu a odolnosť proti oderu. Povrch môže byť podľa aplikácie hydrofóbna alebo hydrofilné. oba polárne a nepolárne existujú adsorbenty. Adsorbenty sú v mnohých tvaroch, vrátane tyčiniek, peliet a tvarovaných tvarov. Existujú tri hlavné triedy priemyselných adsorbentov:

• Zlúčeniny na báze uhlíka (napr. Grafit, aktívne uhlie)
• Zlúčeniny na báze kyslíka (napr. Zeolity, silika)
• Zlúčeniny na báze polyméru

Adsorpcia závisí od povrchovej energie. Atómy povrchu adsorbentu sú čiastočne exponované, takže môžu priťahovať adsorbované molekuly. Adsorpcia môže byť dôsledkom elektrostatickej príťažlivosti, chemisorpcie alebo fyzisorpcie.

Príklady adsorbentov zahŕňajú:

• Silikagél
• oxid hlinitý
• Aktívne uhlie alebo uhlie
• zeolity
• Adsorpčné chladiče používané s chladivami
• Biomateriály, ktoré adsorbujú proteíny

Adsorpcia je prvou fázou životného cyklu vírusu. Niektorí vedci považujú videohru Tetris za model procesu adsorpcie tvarovaných molekúl na ploché povrchy.

Adsorpčný proces má mnoho aplikácií vrátane:

• Adsorpcia sa používa na chladenie vody pre klimatizačné jednotky.
• Aktívne uhlie sa používa na filtráciu akvária a filtráciu domácej vody.
• Silikagél sa používa na zabránenie vlhkosti pri poškodení elektroniky a odevov.
• Adsorbenty sa používajú na zvýšenie kapacity uhlíkov odvodených od karbidov.
• Adsorbenty sa používajú na výrobu nelepivých povlakov na povrchoch.
• Adsorpcia sa môže použiť na predĺženie času vystavenia špecifickým liekom.
• Zeolity sa používajú na odstraňovanie oxidu uhličitého zo zemného plynu, odstraňovanie oxidu uhoľnatého z reformovacieho plynu, na katalytické krakovanie a ďalšie procesy.
• Tento postup sa používa v laboratóriách chémie na výmenu iónov a chromatografiu.

• _{Slovník pojmov atmosférická chémia (odporúčania 1990) ". Pure and Applied Chemistry 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (2010). "Interakcia systémov cementových modelov so superplastifikátormi skúmanými mikroskopiou atómovej sily, zeta potenciálu a adsorpčnými meraniami." J Colloid Interface Sci. 347 (1): 15–24.}