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 ha coniato il termine "adsorbimento" nel 1881. L'adsorbimento è un processo diverso dall'assorbimento, in cui una sostanza si diffonde in un liquido o solido per formare una 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.
• desorbimento: Il processo inverso di assorbimento. Il contrario di adsorbimento o assorbimento.

Definizione IUPAC di adsorbimento

La definizione di adsorbimento dell'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) è:

"Adsorbimento vs. assorbimento

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.

Caratteristiche degli adsorbenti

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 può essere idrofobica o idrofila. Esistono adsorbenti sia polari che non polari. 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

Come funziona l'adsorbimento

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 adsorbimento

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