جذب سطحی چیست ؟
از جمله سوال هایی که مورد توجه شیمی دان ها و فیزیک دان ها بوده که بر روی حالت مواد کار کرده اند این است که جذب سطحی چیست ؟ چند نوع دارد ؟ چگونه رخ می دهد ؟ و… , فرآیند این نوع جذب مواد یکی از فرآیندهای متداول موجود در بین ملکول های فعال بوده که در صنایع از آن استفاده می شود .
- آشنایی با جذب سطحی و انواع آن
- 4 تفاوت مهم جذب سطحی فیزیکی و شیمیایی
- عوامل مؤثر بر Adsorption
- کاربرد Adsorption
- جاذب چیست ؟ ویژگی و انواع
- انواع مختلف کربن فعال
آشنایی با جذب سطحی و انواع آن
زمانی که یک ماده از یک فاز به شکل انتخابی روی سطح یک ماده دیگر به دام می افتد جذب سطحی ( Adsorption ) رخ می دهد , این جذب از طریق نیروهای چسبنده و هم دوستی روی می دهد این نوع جذب را می توان به دو نوع فیزیکی و شیمیایی تقسیم کرد .
Adsorption فیزیکی :
این نوعاغلب در اثر نیروهای واندروالس ایجاد می شود میزان نیروی واندروالس متناسب با عکس مجذور فاصله دو ذره می باشد از ویژگی این نوع جذب می توان به انرژی کم جذب و یک فرآیند برگشت پذیر اشاره کرد در این نوع راندمان جذب با کاهش دما افزایش می یابد و هر چه اختلاف دما بین سطح جامد و مواد جذبی بیشتر باشد جذب زودتر رخ می دهد زیرا نیروی محرکه جذب روی سطح انرژی گرمایی مواد است .
Adsorption شیمیایی :
در جذب شیمیایی مولکول های جذب شده با پیوند های شیمیایی بر سطح ماده نگه داشته می شوند در این روند تشکیل پیوند با ماده جاذب مولکول هایی که به شکل شیمیایی جذب شده اند دچار تغییر آرایش الکترونی درونی می گردند .
4 تفاوت مهم جذب سطحی فیزیکی و شیمیایی
- در جذب سطحی فیزیکی نیروهای ضعیف واندروالس موجب جذب شده اما در نوع شیمیایی پیوندهای شیمیایی باعث عمل جذب می شوند .
- آنتالپی نوع شیمیایی بیشتر از نوع فیزیکی است .
- نوع فیزیکی در پایین تر از نقطه جوش جذب شوند رخ می دهد اما در نوع شیمیایی جذب در دمای بالاتر نیز رخ می دهد .
- Adsorption فیزیکی به شکل چند لایه اما Adsorption شیمیایی به یک لایه منتهی می شود .
عوامل مؤثر بر Adsorption
- مساحت سطح جاذب ( میزان جذب به نسبت مساحت سطح مخصوص جسم جاذب بستگی دارد )
- نوع جذب شوند ( باید اندازه مولکول جذب شوند به حدی باشد که وارد روزنه شود )
- PH ( ph محلولی که در آن عمل جذب رخ می دهد بر میزان جذب سطحی تآثیر دارد )
- دما ( با کاهش حرارت میزان جذب افزایش می یابدو اگر جذب شیمیایی قالب باشد با افزایش دماجذب نیز افزایش می یابد. )
- اختلاط ( هر چه اختلاط بیشتر باشد جذب نیز سریع تر رخ می دهد )
- غلظت جذب شوند ( با بیشتر شدن غلظت جذب شوند در محلول جذب نیز افزایش می یابد .
کاربرد Adsorption
- رنگ بری شربت قند
- تصفیه روغن صنعتی
- تصفیه روغن خوراکی
- حدف مواد آلاینده از هوا
- حذف آلاینده ها از فاضلاب و…
جاذب چیست ؟ ویژگی و انواع آن
جامدی که بر روی سطح آن جذب رخ می دهد جاذب و مواد جذب شونده را مجذوب می گویند , جذب سطحی بر روی سطح مشترک جامد – مایع رخ می دهد جامدهای جاذب به صورت گرانول مصرف شده و قطر آنها12 تا 50 میکرومتر متغیر است جامدها باید کاربرد و موقعیت مصرف برخی خواص مهندسی را داشته باشند به عنوان مثال در صورتی که از آنهادر بستری ثابت با جریان گاز یا مایع استفاده شود نباید اختلاف فشاری زیاد ایجاد کننده و نباید از طریق جریان به خارج حمل شوند جاذب باید از سختی و مقاومت مناسبی برخوردار باشد تا در اثر حمل و نقل و نیز به دلیل وزن خود در بستر خرد نشوند .
انواع جاذب ها شامل :
سلیکاژل , خاک رس , خاک دیاتومه , کربن فعال و آلومینیای فعال جاذب های طبیعی هستند و ماکرو مولکول ها و رزین هاجاذب های مصنوعی هستند که به سادگی احیا شده و سطح مخصوص g/M2 750 -300 دارند .
انواع مختلف کربن فعال
کربن های فعال بر اساس اندازه ذرات به دو نوع کربن فعال پودری که قطر ذرات آنها کمتر از 10-50 میکرومتر ایت و کربن فعال دانه ای که قطر ذرات آنها بزرگتر از 0.1 میلیمتر است .
