Wat adsorptie betekent in de chemie

Adsorptie wordt gedefinieerd als de hechting van een chemische soort op het oppervlak van deeltjes. De Duitse natuurkundige Heinrich Kayser bedacht de term "adsorptie" in 1881. Adsorptie is een ander proces dan absorptie, waarbij een stof diffundeert in een vloeistof of vaste stof om een ​​oplossing te vormen.

Bij adsorptie binden de gas- of vloeistofdeeltjes aan het vaste of vloeibare oppervlak dat het adsorbens wordt genoemd. De deeltjes vormen een atomaire of moleculaire adsorbaatfilm.

Isothermen worden gebruikt om adsorptie te beschrijven omdat de temperatuur een significant effect op het proces heeft. De hoeveelheid adsorbaat gebonden aan het adsorbens wordt uitgedrukt als een functie van de concentratiedruk bij een constante temperatuur.

Verschillende isothermmodellen zijn ontwikkeld om adsorptie te beschrijven, waaronder:

• De lineaire theorie
• Freundlich-theorie
• Langmuir-theorie
• BET-theorie (naar Brunauer, Emmett en Teller)
• Kisliuk-theorie

Voorwaarden met betrekking tot adsorptie zijn onder meer:

• sorptie: Dit omvat zowel adsorptie- als absorptieprocessen.
• desorptie: Het omgekeerde proces van sorptie. Het tegenovergestelde van adsorptie of absorptie.

IUPAC Definitie van adsorptie

De definitie van adsorptie van de International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) is:

"Adsorptie versus absorptie

Adsorptie is een oppervlaktefenomeen waarbij deeltjes of moleculen zich binden aan de bovenste materiaallaag. Absorptie gaat daarentegen dieper, waarbij het gehele volume van het absorptiemiddel wordt betrokken. Absorptie is het opvullen van poriën of gaten in een stof.

Kenmerken van adsorbentia

Typisch hebben adsorbentia kleine poriediameters zodat er een groot oppervlak is om adsorptie te vergemakkelijken. De poriëngrootte varieert gewoonlijk tussen 0,25 en 5 mm. Industriële adsorbentia hebben een hoge thermische stabiliteit en slijtvastheid. Afhankelijk van de toepassing kan het oppervlak hydrofoob of hydrofiel zijn. Er bestaan ​​zowel polaire als niet-polaire adsorbentia. De adsorbentia zijn er in vele vormen, waaronder staven, pellets en gevormde vormen. Er zijn drie hoofdklassen industriële adsorbentia:

• Op koolstof gebaseerde verbindingen (bijv. Grafiet, actieve kool)
• Op zuurstof gebaseerde verbindingen (bijv. Zeolieten, silica)
• Op polymeer gebaseerde verbindingen

Hoe adsorptie werkt

Adsorptie is afhankelijk van oppervlakte-energie. Oppervlakte-atomen van het adsorbens zijn gedeeltelijk blootgesteld zodat ze de adsorbaatmoleculen kunnen aantrekken. Adsorptie kan het gevolg zijn van elektrostatische aantrekking, chemisorptie of fysisorptie.

Voorbeelden van adsorptie

Voorbeelden van adsorbentia zijn:

• Silicagel
• alumina
• Actieve kool of houtskool
• zeolieten
• Adsorptiekoelmachines gebruikt met koelmiddelen
• Biomaterialen die eiwitten adsorberen