adszorpció

Az adszorpció olyan felületi jelenség, amely során a gáz- vagy folyadékfázisból származó részecskék (atomok, molekulák, ionok) a szilárd felülethez tapadva egy adszorbeált réteget képeznek. Ezzel szemben az oldódás vagy abszorpció a részecskék belső térbe kerülését jelenti. Az adszorpció tehát a felületen történik, és gyakran fordított folyamatként deszorpcióval is visszafordítható.

Két alapvető típusa a fizikai és a kémiai adszorpció. A fizikai adszorpció (physiszorpció) van der Waals típusú kölcsönhatáson alapul, általában mérsékelten exoterm, gyors és reverzibilis. A kémiai adszorpció (chemoszorpció) erősebb, kémiai kötéseket hoz létre a felületi központokkal, gyakran reverzibilitása korlátozott, és magasabb entalpiával jár. A megfigyelt jelenségekre jellemző a felületi aktív helyek és a felület tulajdonságainak szerepe, például a felület mérete, porózussága és funkcionalitása.

Izotermák és jellemzők központi szerepet játszanak az adszorpció megértésében. Az adszorpciós izotermák leírják, hogyan kötődik a részecske adott térfogatra vagy felületre az egyensúlyi koncentrációval. A Langmuir-izotermák monolayeres, homogén felületeket feltételeznek, míg a Freundlich-izotermára heterogén felületek és többféle kötések jellemzőek.

Mérés és alkalmazások: az adszorpciós kapacitás és a felületméret meghatározható adszorpciós kísérletekből, például a BET módszerrel. Alkalmazások közé tartozik a víz- és levegőtisztítás, a katalízis és szelektív gáztiszítás, szennyezőanyagok eltávolítása, valamint szenzorok és kolonnás kiválasztási eljárások. Gyakori adszorptív anyagok a aktivált szén, zeolitok, szilikagél és MOF-ök.