Fysisorpsjon

Fysisorpsjon, eller fysisk adsorpsjon, er en prosess der molekyler eller atomer binder seg midlertidig til en fast overflate ved hjelp av svake fysiske krefter – primært van der Waals-krefter, dipol-dipol-interaksjoner og andre ikke-kovalente bindinger. Dette står i motsetning til chemisorpsjon, der det dannes kjemiske bindinger mellom adsorbat og overflaten. Fysisorpsjon er vanligvis reversibel og eksoterm, med lavere entalpiendring enn chemisorpsjon, ofte i området noen få til noen titalls kilojoule per mol.

Tiltrekningen er sterkt avhengig av overflateareal og porøsitet; større overflater gir større adsorpsjon. Prosessen er også påvirket av temperatur og trykk: lavere temperatur og høyere trykk fremmer adsorpsjon. For fysisorpsjon følger ofte isotermer som Langmuir-modellen (for monolagsdekning) eller BET-modellen (for multilagsadsorpsjon) og brukes til å beskrive hvor mye som er adsorbert ved ulike trykk.

Materialer med stor overflate og høy porøsitet, som aktiverte karboner (aktivkull), silica, alumina, zeolitter og enkelte metallorganiske rammer, brukes som adsorbenter for fysisorpsjon av gasser og damper. Bruksområder inkluderer gasslagring og separasjon, miljøteknologi (fjerning av lukt og forurensninger) og som støttematerialer i heterogene katalysatorer.

Fysisorpsjon kjennetegnes av reversibilitet og generelt rask kinetikk; desorpsjon skjer ved oppvarming eller trykkreduksjon. Isotermeanalyse og modeller som Langmuir og BET brukes for å karakterisere fysisorpsjon og materialets overflateegenskaper.