Adsorpcija

Model višeslojne adsorpcije.

Adsorpcija je proces koji se dešava kada se gasni ili tečni rastvor akumulira na površini nekog čvrstog materijala ili, ređe, tečnosti (adsorbenta), formirajući molekularni ili atomski film (adsorbat). Ovaj pojam se često zamijenjuje sa pojmom apsorpcije, međutim reč je o sasvim drugačijem procesu. Oba ova procesa se mogu nazvati sorpcijama, dok je suprotan proces nazvan desorpcija.

Adsorpcija je operativna u većini prirodnih, bioloških i hemijskih sistema, te je široko upotrijebljena u industriji, kao npr. pri prečišćavanju voda, princip aktivnog uglja itd. U analitičkoj hemiji, naročito u tehnikama poput hromatografije i izmene jona, adsorpcija igra važnu ulogu tako da od odabira selektivno određenih adsorbensa, zavisi krajnji rezultat ispitivanja.

Osnova adsorpcije leži u energiji površine materijala. U većini materijala, svi atomi i molekule imaju određene veze (bilo one jonske, kovalentne ili metalne prirode) sa drugim atomima i molekulama. Izuzetak predstavljaju atomi koji se nalaze na površini materijala, jer nisu potpuno okruženi sa drugim atomima. Iz tog razloga, ti atomi imaju afinitet (veći ili manji) da formiraju veze s nekim drugim atomom koji se nađe u blizini.

Adsorbenti

Aktivni ugalj korišten kao adsorbent

Adsorbenti su obično materijali u formi praha, cevi ili monolita sa hidrodinamičkom veličinom svojih čestica između 0,5 i 10 mm. Potrebno je da imaju veliku otpornost na abraziju, visoku termalnu stabilnost i mali prečnik mikropora, jer je kapacitet adsorbenta zavisan od veličine njegove površine. Postoje različiti tipovi industrijskih adsorbenata:

• Adsorbenti koji sadrže kiseonik - uglavnom su hidrofilni i polarni poput silikagela i zeolita
• Adsorbenti koji sadrže ugljenik - obično su hidrofobni i nepolarni poput aktivnog uglja
• Adsorbenti koji sadrže polimere - oni su polarne ili nepolarne funkcionalne grupe u poroznoj polimernoj matrici

Literatura

• Cussler, E. L. (1997). Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems (2nd изд.). New York: Cambridge University Press. стр. 308—330. ISBN 978-0-521-45078-2. 
• R.L. Narayan i T.S. King: Hydrogen adsorption states on silica-supported Ru-Ag and Ru-Cu bimetallic catalysts investigated via microcalorimetry, Thermochimica Acta, 1998, vol. 312, nos.1-2, str.105-114.
• C. Zupanc, A. Hornung, O. Hinrichsen i M. Muhler: The Interaction of Hydrogen with Ru/MgO Catalysts, Journal of Catalysis, 2002, vol. 209, str. 501-514.

Spoljašnje veze

• Adsorpcija sa aktivnim ugljenom
• Derivation of Langmuir and BET isotherms, at JHU.edu
• Carbon Adsorption, at MEGTEC.com