Ce înseamnă adsorbția în chimie

Adsorbția este definită ca adeziunea unei specii chimice pe suprafața particulelor. Fizicianul german Heinrich Kayser a inventat termenul „adsorbție” în 1881. Adsorbția este un proces diferit de absorbție, în care o substanță se difuzează într-un lichid sau solid pentru a forma o soluție.

În adsorbție, gazele sau particulele lichide se leagă de suprafața solidă sau lichidă care se numește adsorbant. Particulele formează o peliculă adsorbată atomică sau moleculară.

Izotermele sunt utilizate pentru a descrie adsorbția, deoarece temperatura are un efect semnificativ asupra procesului. Cantitatea de adsorbat legată de adsorbant este exprimată în funcție de presiunea concentrației la o temperatură constantă.

Mai multe modele de izotermă au fost dezvoltate pentru a descrie adsorbția, inclusiv:

• Teoria liniară
• Teoria lui Freundlich
• Teoria Langmuir
• Teoria BET (după Brunauer, Emmett și Teller)
• Teoria lui Kisliuk

Termenii legate de adsorbție includ:

• Sorbția: Aceasta cuprinde atât procese de adsorbție cât și de absorbție.
• desorbție: Procesul invers al sorbiei. Reversul adsorbției sau al absorbției.

Definiția IUPAC a adsorbției

Definiția adsorbției din Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) este:

„Adsorbție vs. absorbție

Adsorbția este un fenomen de suprafață în care particulele sau moleculele se leagă de stratul superior al materialului. Pe de altă parte, absorbția merge mai profund, implicând întregul volum al absorbantului. Absorbția este umplerea porilor sau găurilor dintr-o substanță.

Caracteristicile adsorbantilor

De obicei, adsorbanții au diametre mici de pori, astfel încât există o suprafață ridicată pentru a facilita adsorbția. Dimensiunea porilor variază de obicei între 0,25 și 5 mm. Adsorbanții industriali au stabilitate termică ridicată și rezistență la abraziune. În funcție de aplicație, suprafața poate fi hidrofobă sau hidrofilă. Există atât adsorbanți polari, cât și nepolari. Adsorbanții au mai multe forme, inclusiv tije, pelete și forme turnate. Există trei clase majore de adsorbanți industriali:

• Compuși pe bază de carbon (de exemplu, grafit, cărbune activat)
• Compuși pe bază de oxigen (de exemplu, zeoliți, silice)
• Compuși pe bază de polimeri

Cum funcționează adsorbția

Adsorbția depinde de energia de suprafață. Atomii de suprafață ai adsorbantului sunt expuși parțial, astfel încât pot atrage moleculele de adsorbare. Adsorbția poate rezulta din atracție electrostatică, chimișorbție sau fizisorbție.

Exemple de adsorbție

Exemple de adsorbanți includ:

• Gel de silice
• Alumină
• Carbune activat sau cărbune
• Zeoliții
• Răcitoare de adsorbție utilizate cu agenți frigorifici
• Biomateriale care adsorb proteine