Adsorptionsmittel

Adsorptionsmittel, auch Adsorber genannt, sind Stoffe, die andere Substanzen an ihrer Oberfläche adsorbieren. Im Gegensatz zur Absorption verbleibt die adsorbierte Substanz überwiegend an der Oberfläche oder in einem porösen Netzwerk. Adsorption kann physikalisch (Van-der-Waals-Kräfte) oder chemisch (Chemisorption) erfolgen; erstere ist meist reversibel, letztere stärker und oft spezifischer.

Zu den wichtigsten Adsorptionsmitteln gehören Aktivkohle, Zeolithe, Silikagel, Tonminerale (Ton, Bentonite), Aluminiumoxid und polymerbasierte Adsorbentien wie Ionenaustauschharze. Aktivkohle besitzt eine extrem hohe Oberfläche und feine bis grobe Poren, was sie besonders geeignet macht für organische Verunreinigungen, Gerüche und Farbstoffe. Zeolithe bieten definierte Porenstrukturen und sind nützlich bei der Trennung und Bindung bestimmter Ionen oder Gase. Silikagel und Tonminerale werden häufig als Trocknungs- oder Gleichgewichtsadsorbentien eingesetzt. Aluminiumoxid und Polymerharze finden Anwendung in der Wasserbehandlung, Analytik sowie bei der Gasreinigung.

Anwendungen reichen von der Reinigung von Wasser und Luft über die Treibstoff- und Chemieindustrie bis hin zur chromatografischen Trennung in der analytischen Chemie. Adsorptionsmittel spielen eine zentrale Rolle bei der Entfernung von organischen Verunreinigungen, Geruchsstoffen, Farbstoffen, Feuchtigkeit oder Spurengasen.

Betriebsaspekte umfassen Adsorptionskapazität, Reversibilität, Regeneration und Lebensdauer. Müssen Adsorbentien regeneriert werden, erfolgen thermische Desorption, Lösungsmittelwäsche oder Druck-/Vakuumwechselprozesse (PSA/VSA). Entsorgung oder Recycling der Abfälle ist je nach Substanz zu beachten. Isothermenmodelle wie Langmuir oder Freundlich beschreiben oft die Abhängigkeiten von Menge und Grenzkapazität.