Adsorpcija

ADSORPCIJA

Adsorpcija je proces koji se dešava kada se plinoviti ili tekući rastvor akumulira na površini nekog čvrstog materijala ili, rjeđe, tekućine (adsorbenta), formirajući molekularni ili atomski film (adsorbat). To je povećanje količine neke komponente u međufaznoj oblasti, u odnosu na njenu količinu u ostalom dijelu sistema. Materija koja vrši adsorpciju zove se adsorbent, materija koja se adsorbuje adsorptiv, a u adsorbovanom stanju adsorbat.
Osnova adsorpcije leži u energiji površine materijala. Kod većine materijala, svi atomi i molekule imaju određene veze sa drugim atomima i molekulama, na primjer ionske, kovalentne ili metalne. Izuzetak predstavljaju atomi koji se nalaze na površini materijala, jer nisu potpuno okruženi sa drugim atomima. Iz tog razloga, ti atomi imaju afinitet da formiraju veze s nekim drugim atomom koji se nađe u blizini. Adsorpcija se zasniva na uzajamnom privlačenju adsorbensa i čestica adsorptiva na granici dodira faza. Prema unutrašnjosti adsorbensa privlačne sile su poništene, tj. utrošene su za uzajamno privlačenje čestica adsorbensa ( kohezione sile), ali na površini te sile slobodno djeluju i mogu vezivati strane čestice ( adhezija).
Veličina adhezionih privlačnih sila je proporcionalna površini adsorbensa, zato je poželjno da adsorbens ima što je moguće veću slobodnu površinu. Na samom početku adsorpcije, slobodna površina je velika pa je velika i brzina adsorpcije. Kasnije, zbog vezivanja sve većeg broja čestica adsorptiva, slobodna površina se smanjuje pa s tim i brzina adsorpcije opada. Nakon određenog vremena uspostavlja se dinamička ravnoteža između adsorpcije (vezivanja) i desorpcije (oslobađanja) čestica adsorptiva sa površine adsorbensa.
U dinamičkoj ravnoteži masa adsorptiva (m) koja se adsorbuje na površini mase adsorbensa (mad), proporcionalna je koncentraciji adsorptiva (x), odnosno parcijalnom pritisku (p) u nosećoj fazi (tečnosti ili gasu) na konstantnoj temperaturi