Cosa significa adsorbimento in chimica?

L'adsorbimento è definito come l'adesione di una specie chimica sulla superficie delle particelle. Il fisico tedesco Heinrich Kayser coniò il termine "adsorbimento" nel 1881. L'adsorbimento è un processo diverso da assorbimento, in cui una sostanza diffonde in un liquido o solido per formare un soluzione.

Nell'adsorbimento, le particelle di gas o liquido si legano alla superficie solida o liquida che viene definita adsorbente. Le particelle formano un film di adsorbato atomico o molecolare.

Le isoterme sono usate per descrivere l'adsorbimento perché la temperatura ha un effetto significativo sul processo. La quantità di adsorbito legato all'adsorbente è espressa in funzione della pressione di concentrazione a temperatura costante.

Sono stati sviluppati diversi modelli di isoterma per descrivere l'adsorbimento, tra cui:

• La teoria lineare
• Teoria di Freundlich
• Teoria di Langmuir
• Teoria delle scommesse (dopo Brunauer, Emmett e Teller)
• Teoria di Kisliuk

I termini relativi all'adsorbimento includono:

• Assorbimento: Ciò comprende sia i processi di adsorbimento che quelli di assorbimento.
instagram viewer
• desorbimento: Il processo inverso di assorbimento. Il contrario di adsorbimento o assorbimento.

L'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) la definizione di adsorbimento è:

L'adsorbimento è un fenomeno superficiale in cui particelle o molecole si legano allo strato superiore di materiale. L'assorbimento, d'altra parte, diventa più profondo, coinvolgendo l'intero volume dell'assorbente. L'assorbimento è il riempimento di pori o buchi in una sostanza.

Tipicamente, gli adsorbenti hanno piccoli diametri dei pori in modo che vi sia una superficie elevata per facilitare l'adsorbimento. La dimensione dei pori varia generalmente tra 0,25 e 5 mm. Gli adsorbenti industriali hanno un'elevata stabilità termica e resistenza all'abrasione. A seconda dell'applicazione, la superficie potrebbe essere idrofobo o idrofilo. Tutti e due polare e non polare esistono adsorbenti. Gli adsorbenti sono disponibili in molte forme, tra cui aste, pellet e forme stampate. Esistono tre classi principali di adsorbenti industriali:

• Composti a base di carbonio (ad es. Grafite, carbone attivo)
• Composti a base di ossigeno (ad es. Zeoliti, silice)
• Composti a base di polimeri

L'adsorbimento dipende dall'energia superficiale. Gli atomi di superficie dell'adsorbente sono parzialmente esposti in modo da poter attirare le molecole di adsorbito. L'adsorbimento può derivare da attrazione elettrostatica, chemisorbimento o physisorption.

Esempi di adsorbenti includono:

• Gel di silice
• Alumina
• Carbone attivo o carbone
• Le zeoliti
• Refrigeratori di adsorbimento utilizzati con refrigeranti
• Biomateriali che assorbono le proteine

L'adsorbimento è il primo stadio del ciclo di vita di un virus. Alcuni scienziati considerano il videogioco Tetris un modello per il processo di adsorbimento di molecole sagomate su superfici piane.

Esistono molte applicazioni del processo di adsorbimento, tra cui:

• L'adsorbimento viene utilizzato per raffreddare l'acqua per le unità di condizionamento dell'aria.
• Carbone attivo viene utilizzato per la filtrazione dell'acquario e la filtrazione dell'acqua domestica.
• Il gel di silice è usato per prevenire che l'umidità danneggi l'elettronica e i vestiti.
• Gli adsorbenti sono usati per aumentare la capacità dei carboni derivati ​​dal carburo.
• Gli adsorbenti vengono utilizzati per produrre rivestimenti antiaderenti sulle superfici.
• L'adsorbimento può essere utilizzato per prolungare il tempo di esposizione di farmaci specifici.
• Le zeoliti sono utilizzate per rimuovere l'anidride carbonica dal gas naturale, rimuovere il monossido di carbonio dal gas di reforming, per il cracking catalitico e altri processi.
• Il processo viene utilizzato nei laboratori di chimica per lo scambio ionico e la cromatografia.

• _{Glossario dei termini della chimica atmosferica (raccomandazioni 1990) ". Chimica pura e applicata 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (2010). "Interazione di sistemi modello in cemento con superfluidificanti studiati mediante microscopia a forza atomica, potenziale zeta e misure di adsorbimento." J Colloid Interface Sci. 347 (1): 15–24.}