Kaj pomeni adsorpcija v kemiji?

Adsorpcija je opredeljena kot oprijem kemične vrste na površino delcev. Nemški fizik Heinrich Kayser je leta 1881 skoval izraz "adsorpcija". Adsorpcija je drugačen postopek od absorpcija, v katerem snov razprši v a tekoč ali trdna oblikovati a rešitev.

Pri adsorpciji se plin ali tekoči delci vežejo na trdno ali tekočo površino, ki jo imenujemo adsorbent. Delci tvorijo atomski ali molekularni adsorbatni film.

Za opis adsorpcije se uporabljajo izoterme, ker temperatura pomembno vpliva na postopek. Količina adsorbata, vezanega na adsorbent, je izražena kot funkcija tlaka koncentracije pri konstantni temperaturi.

Za opis adsorpcije je bilo razvitih več izotermnih modelov, vključno z:

• Linearna teorija
• Freundlichova teorija
• Langmuirjeva teorija
• BET teorija (po Brunauerju, Emmettu in Tellerju)
• Kisljukova teorija

Izrazi, povezani z adsorpcijo, vključujejo:

• Sorpcija: To vključuje tako adsorpcijo kot absorpcijo.
• Desorption: Reverzni postopek sorpcije. Reverzija adsorpcije ali absorpcije.

Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC) definicija adsorpcije je:

Adsorpcija je površinski pojav, pri katerem se delci ali molekule vežejo na zgornjo plast materiala. Absorpcija po drugi strani sega globlje in vključuje celoten volumen absorbenta. Absorpcija je zapolnitev por ali lukenj v snovi.

Običajno imajo adsorbenti majhne premere por, tako da je velika površina, ki olajša adsorpcijo. Velikost por se običajno giblje med 0,25 in 5 mm. Industrijski adsorbenti imajo visoko toplotno stabilnost in odpornost proti abraziji. Glede na uporabo je lahko površina hidrofobna ali hidrofilni. Oboje polarno in nepolarno adsorbenti obstajajo. Adorbenti so različnih oblik, vključno s palicami, kroglicami in oblikovanimi oblikami. Obstajajo trije glavni razredi industrijskih adsorbentov:

• Ogljikove spojine (npr. Grafit, aktivno oglje)
• Spojine na osnovi kisika (npr. Zeoliti, silicijev dioksid)
• Spojine na osnovi polimerov

Adsorpcija je odvisna od površinske energije. Površinski atomi adsorbenta so delno izpostavljeni, tako da lahko pritegnejo molekule adsorbata. Adsorpcija je lahko posledica elektrostatične privlačnosti, hemisorpcije ali fizorpcije.

Primeri adsorbentov vključujejo:

• Silikagel
• Glinica
• Aktivno oglje ali oglje
• Zeoliti
• Adsorpcijski hladilniki, ki se uporabljajo s hladilnimi sredstvi
• Biomateriali, ki adsorbirajo beljakovine

Adsorpcija je prva stopnja življenjskega cikla virusa. Nekateri znanstveniki menijo, da je video igra Tetris model za proces adsorpcije oblikovanih molekul na ravnih površinah.

Obstaja veliko aplikacij postopka adsorpcije, vključno z:

• Adsorpcija se uporablja za hlajenje vode za klimatske naprave.
• Aktivno oglje se uporablja za filtriranje akvarija in filtriranje vode v hiši.
• Silikagel se uporablja za preprečevanje, da vlaga poškoduje elektroniko in oblačila.
• Adsorbenti se uporabljajo za povečanje zmogljivosti ogljikovih atomov, pridobljenih iz karbidov.
• Adsorbenti se uporabljajo za proizvodnjo protilepljivih premazov na površinah.
• Za podaljšanje časa izpostavljenosti posameznim zdravilom se lahko uporablja adsorpcija.
• Zeoliti se uporabljajo za odstranjevanje ogljikovega dioksida iz zemeljskega plina, odstranjevanje ogljikovega monoksida iz plina za reformiranje, za katalitično kreking in druge procese.
• Postopek se uporablja v laboratorijih za kemijo za ionsko izmenjavo in kromatografijo.

• _{Pojmovnik izrazov kemije atmosfere (priporočila 1990) ". Čista in uporabna kemija 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (2010). "Interakcija sistemov cementnega modela s superplastifikatorji, ki so jih raziskali z atomsko silo mikroskopijo, zeta potencialom in adsorpcijskimi meritvami." J Koloidni vmesnik Sci. 347 (1): 15–24.}