Adsorbcija
- Detaļas
- Skatīts: 737
Ad ("pie" - latīņu val.) + sorbere ("uzsūkt" - latīņu val.).
Vielas (adsorbāta) saistīšanās no gāzveida vai šķidrās fāzes uz cietas vielas (adsorbenta) virsmas.
Adsorbcijas parādību atklāja zviedru ķīmiķis K.V.Šēle 1773.gadā.
Adsorbcija ir viens no sorbcijas veidiem. Tā ntiek adsorbenta virsmas un adsorbtīva (vielu maisījuma, kas satur adsorbātu) molekulu mijiedarbības dēļ un saistīta ar virsmas enerģijas samazināšanos, tāpēc parasti izdalās siltums.
Iedala fizikālo un ķīmisko (hemosorbcija) adsorbciju. Fizikālajā adsorbcijā darbojas tikai molekulu savstarpējās pievilkšanās spēki, uz adsorbenta virsmas veidojas monomolekulārs vai polimolekulārs adsorbāta slānis. Fizikālā adsorbcija ir atgriezenisks process, adsorbātu var atdalīt (desorbēt) ar fizikālām metodēm. Hemosorbcijā ar virsmas molekulām veidojas ķīmiski savienojumi, ko grūti atdalīt no adsorbenta. Dažreiz fizikālā un ķīmiskā adsrbcija noris vienlaikus.
Adsorbcija atkarīga no adsorbentu virsmas īpašībām un laukuma, adsorbtīva dabas un koncentrācijas; paaugstinoties temperatūrai, adsorbcija samazinās. Kvantitatīvi adsorbciju vienkāršākajos gadījumos raksturo Lengmjūra (1918.g.) vienādojums:
a = am x bc /1 + bc, kur a - adsorbāta daudzums uz adsorbenta masas vienību;
am - adsorbāta daudzums piesātinātas virsmas vienībā (Konstants lielums);
b - konstante;
c - adsorbtīva līdzsvara koncentrācija (gāzēm c vietā runā par parciālo spiedienu - p).
Grafiski šo sakarību attēlo ar adsorbcijas izotermām.
Adsorbciju plaši lieto ķīmiskajā, naftas ķīmiskajā rūpniecībā u.c. rūpniecības nozarēs gāzu (tvaiku) un šķidrumu attīrīšanai no piemaisījumiem, vērtīgu komponentu atdalīšanai, reģenerēšanai. Adsorbcijai ir nozīme vakuumtehnikā, krāsošanā, katalītiskajos un bioloģiskajos procesos.
Adsorbcijas iekārta. Tehnoloģisks iekartu komplekss vielu adsorbēšanai, kur galvenie aparāti ir adsorberi. Ir periodiskas un nepārtrauktas darbības iekārtas ar stacionāru vai kustīgu (arī verdošu) adsorbenta slāni.
Adsorbcijas iekārtās notiek adsorbcija, desorbcija un reģenerācija (adsorbenta sagatavošana atkārtotai lietošanai). Periodiskas darbības iekartas šie procesi notiek vienā aparātā cikliski. Nepārtrauktas adsorbcijas procesu ar stacionāru adsorbenta slāni relaizē adsorbcijas iekarta, kas sastāv no vairākiem adsorberiem, kuri darbojas pēc kārtas. Adsorbcijas iekārtas ar kustīgu adsorbenta slāni darbojas pēc pretplūsmas principa: adsorbentu ievada vertikālas kolonnas augšdaļā, tas, pārvietodamies lejup, saista adsorbātu no augšplūstošām gāzēm (tvaika), šķidruma, as rada adsorbenta "viršanu." Šadās iekārtās desorbciju un reģenerāciju veic īpašās desorbcijas-reģenerācijas zonās (vienā aparātā) vai arī atsevišķos aparātos.
Šādas iekārtas lieto galvenokārt ķīmiskajā rūpniecībā un metalurģijā.
