Absorption:
Absorption ist ein physikalisches oder chemisches Phänomen, bei dem die Atome, Ionen oder Moleküle einer Substanz in die Masse einer anderen Substanz, eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit, eindringen. Die Substanz, die absorbiert wird, wird als Absorbat bezeichnet, und die Substanz, die absorbiert wird, wird als Absorptionsmittel bezeichnet. Wenn wir zum Beispiel ein Papiertuch verwenden, um das verschüttete Wasser zu reinigen, absorbiert das Papier das Wasser, also ist Papier in diesem Fall saugfähig und Wasser ist das Absorbat.
Absorption kann ein chemischer oder physikalischer Prozess sein:
Chemische Absorption: Bei dieser Art der Absorption findet während der Absorption eine chemische Reaktion zwischen Absorbat und Absorptionsmittel statt. Beispielsweise wenn Schwefelwasserstoff aus Biogasströmen entfernt und durch Absorption in festen Schwefel umgewandelt wird; wässriges Natriumhydroxid wird als Absorptionsmittel verwendet, um ein saures Gas aufzulösen.
Physikalische Absorption: Es ist ein nicht reaktiver Prozess, der zwischen zwei Materiephasen stattfindet, z. B. eine Flüssigkeit absorbiert ein Gas oder ein Feststoff absorbiert eine Flüssigkeit. Zum Beispiel, wenn sich der in der Luft vorhandene Sauerstoff in Wasser löst und der Tontopf, der als Wasserspeicher dient, einen Teil des Wassers aufnimmt. Dieser Prozess hängt von der Gas- und Flüssigphase und von physikalischen Eigenschaften wie Löslichkeit, Druck und Temperatur ab.
Adsorption:
Das Phänomen der Anhaftung von Molekülen eines Stoffes an der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes wird als Adsorption bezeichnet. Die Substanz, die an einer Oberfläche adsorbiert wird, wird als Adsorbat bezeichnet, und die Substanz, an der sie adsorbiert wird, ist als Adsorbens bekannt. Die Oberfläche, an der der Prozess stattfindet, wird Grenzfläche genannt.
Der Begriff “Adsorption” wurde 1881 von Heinrich Kayser geprägt. Die Umkehrung der Adsorption, bei der der adsorbierte Stoff von der Oberfläche des Adsorptionsmittels entfernt wird, wird als Desorption bezeichnet. Einige der üblicherweise verwendeten Adsorptionsmittel sind Zeolithe, Aktivkohle, Kieselgel, Harze usw.
Adsorption kann auf zwei Arten erfolgen: physikalisch und chemisch
Physikalische Adsorption (Physisorption): Bei dieser Art der Adsorption treten zwischen Adsorbat und Adsorbens schwache Van-der-Waals-Kräfte auf.
Chemische Adsorption (Chemisorption): Bei dieser Art der Adsorption werden chemische Bindungen (meist die kovalenten Bindungen) zwischen Adsorbat und Adsorbens gebildet.
Anwendungen der Adsorption:
- Aktivkohle entfernt Verunreinigungen aus dem Wasser durch Adsorption.
- Kieselgel und Tonerdegel entziehen Räumen durch Adsorption Feuchtigkeit.
- Kieselgel schützt Elektronik und Kleidung vor Feuchtigkeit, indem es Feuchtigkeit absorbiert.
- Antihaftbeschichtungen werden durch Adsorption auf Oberflächen aufgebracht.
- Zeolithe werden als Adsorptionsmittel verwendet, um Kohlendioxid aus Erdgas und Kohlenmonoxid aus Reformiergas zu entfernen.
Basierend auf den obigen Informationen sind einige der wichtigsten Unterschiede zwischen Absorption und Adsorption wie folgt:
| Absorption | Adsorption |
|---|---|
| Ein Stoff diffundiert in einen anderen Stoff (flüssig oder fest). | Gas- oder Flüssigkeitspartikel binden an die feste oder flüssige Oberfläche. |
| Es ist ein Massenphänomen, das im gesamten Absorptionsmittel auftritt. | Es ist ein Oberflächenphänomen. |
| Das Absorbat wird gleichmäßig über den Körper des Feststoffs oder der Flüssigkeit verteilt. | Das Adsorbat verbleibt auf der Oberfläche und dringt nicht in die Masse oder das Innere des Feststoffs oder der Flüssigkeit ein. |
| Es tritt mit einer einheitlichen Rate auf. | Sie nimmt stetig zu. |
| Die Konzentration des Absorbats ist im gesamten Absorptionsmittel gleich. | Die Konzentration des Adsorbats liegt mehr an der Oberfläche als an anderen Teilen des Adsorbens. |
| Es wird nicht von der Temperatur beeinflusst. | Es wird von der Temperatur beeinflusst. |
| Es ist ein endothermer Prozess. | Es ist ein exothermer Prozess. |
| Die Absorption ist vergleichsweise langsam als die Adsorption. Das Gleichgewicht findet langsam statt. | Es ist ein schneller Prozess, das Gleichgewicht findet schnell statt. |