Hva betyr adsorpsjon i kjemi?

Adsorpsjon er definert som vedheft av en kjemisk art på overflaten av partikler. Den tyske fysikeren Heinrich Kayser myntet begrepet "adsorpsjon" i 1881. Adsorpsjon er en annen prosess fra absorpsjon, der et stoff diffunderer inn i en væske eller fast å danne en løsning.

Ved adsorpsjon binder gassen eller væskepartiklene seg til den faste eller flytende overflaten som kalles adsorbenten. Partiklene danner en atomisk eller molekylær adsorbatfilm.

Isotermer brukes til å beskrive adsorpsjon fordi temperaturen har en betydelig innvirkning på prosessen. Mengden adsorbat bundet til adsorbenten blir uttrykt som en funksjon av konsentrasjonstrykket ved en konstant temperatur.

Flere isotermiske modeller er utviklet for å beskrive adsorpsjon inkludert:

• Den lineære teorien
• Freundlich teori
• Langmuir teori
• BET-teori (etter Brunauer, Emmett og Teller)
• Kisliuk teori

Vilkår relatert til adsorpsjon inkluderer:

• Absorpsjon: Dette omfatter både adsorpsjon og absorpsjonsprosesser.
• desorpsjon: Den omvendte sorpsjonsprosessen. Det motsatte av adsorpsjon eller absorpsjon.

The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) definisjon av adsorpsjon er:

Adsorpsjon er et overflatefenomen der partikler eller molekyler binder seg til det øverste laget av materiale. Absorpsjonen går derimot dypere, og involverer hele absorberingsvolumet. Absorpsjon er fylling av porer eller hull i et stoff.

Typisk har adsorbenter små pordiametre slik at det er et høyt overflateareal for å lette adsorpsjon. Porestørrelsen varierer vanligvis mellom 0,25 og 5 mm. Industrielle adsorbenter har høy termisk stabilitet og motstand mot slitasje. Avhengig av bruken, kan overflaten være hydrofobe eller hydrofil. Både polar og ikke-polær adsorbenter finnes. Adsorbentene har mange former, inkludert stenger, pellets og støpte former. Det er tre hovedklasser av industrielle adsorbenter:

• Karbonbaserte forbindelser (f.eks. Grafitt, aktivt kull)
• Oksygenbaserte forbindelser (f.eks. Zeolitter, silika)
• Polymerbaserte forbindelser

Adsorpsjon avhenger av overflatenergi. Overflateatomer av adsorbenten eksponeres delvis slik at de kan tiltrekke seg adsorbatmolekylene. Adsorpsjon kan være resultat av elektrostatisk tiltrekning, kjemisorpsjon eller fysisorpsjon.

Eksempler på adsorbenter inkluderer:

• Silisiumkrem
• alumina
• Aktivert karbon eller trekull
• zeolitter
• Adsorpsjonskjølere brukt sammen med kjølemedier
• Biomaterialer som adsorberer proteiner

Adsorpsjon er det første stadiet i en viruslivssyklus. Noen forskere anser videospillet Tetris som en modell for prosessen med adsorpsjon av formede molekyler på flate overflater.

Det er mange applikasjoner av adsorpsjonsprosessen, inkludert:

• Adsorpsjon brukes til å kjøle vann til klimaanlegg.
• Aktivt kull brukes til akvariefiltrering og filtrering av hjemmevann.
• Silikagel brukes for å forhindre fuktighet fra å skade elektronikk og klær.
• Adsorbenter brukes til å øke kapasiteten til karbid-avledede karbonhydrater.
• Adsorbenter brukes til å produsere ikke-pinne belegg på overflater.
• Adsorpsjon kan brukes for å forlenge eksponeringstiden for spesifikke medisiner.
• Zeolitter brukes til å fjerne karbondioksid fra naturgass, fjerne karbonmonoksid fra reformerende gass, for katalytisk krakking og andre prosesser.
• Prosessen brukes i kjemilaboratorier for ionebytter og kromatografi.

• _{Ordliste over atmosfæriske kjemibetingelser (Anbefalinger 1990) ". Pure and Applied Chemistry 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (2010). "Interaksjon av sementmodellsystemer med superplastisatorer undersøkt med atomkraftmikroskopi, zeta potensial og adsorpsjonsmåling." J Colloid grensesnitt Sci. 347 (1): 15–24.}