Füüsiksorptsioonis

Füüsiksorptsioon, ka füüsikaline adsorptsioon või physisorptioon, on molekulaarsete adhesiooni tüüp, kus adsorbaadi molekulid hoitakse tahke pinna külge nõrkade van der Waalsi jõudude abil. Seda iseloomustab adsorbaadi ja adsorbendiga kaasnevad väikesed sidumise energiad, tavaliselt vahemikus 20–40 kJ/mol. Füüsiksorptsioon on pöörduv protsess; kui adsorbeeriv aine või gaas jõuab madalamale temperatuurini või rõhuni, desorbeeruvad adsorbaadi molekulid pinnast. See protsess erineb keemilisest adsorptsioonist (kemisorptsioonist), kus molekulid on seotud tugevamate keemiliste sidemetega ja adsorptsioon on seetõttu tavaliselt pöördumatu. Füüsiksorptsioon toimub tavaliselt temperatuuridel, mis on lähedal adsorbaadi keemistemperatuurile. Mõned esimesed uuringud füüsiksorptsiooni kohta pärinevad 19. sajandi lõpust, millele järgnesid Michael Polanyi ja Irving Langmuir tehtud tööd. Freundlichi adsorptsiooniseadus on empiriline seadus, mis kirjeldab füüsiksorptsiooni isotermi: see seostab adsorbeeritud koguse rõhu või kontsentratsiooniga. Freundlichi seaduse tulemused näitavad adsorptsiooni mitmesugustes tingimustes, kuid seda ei selgitata teooriana. Langmuiri adsorptsiooniseadus on selle asemel teaduslikmudel, mis eeldab, et pinna sidumiskohad on homogeenne ja molekulide vahel puuduvad vastastikmõjud. Füüsiksorptsiooni on oluline uurida mitmesugustes rakendustes, sealhulgas gaasi eraldamisel, adsorptsioonikromatograafias, katalüüsis ja materjaliteaduses. Selle mõistmine on kriitiline pindade käitumise ja reageerimisvõime ennustamiseks.