Que signifie l'adsorption en chimie?

L'adsorption est définie comme l'adhésion d'une espèce chimique à la surface des particules. Le physicien allemand Heinrich Kayser a inventé le terme "adsorption" en 1881. L'adsorption est un processus différent de absorption, dans lequel une substance diffuse dans une liquide ou solide pour former un Solution.

Lors de l'adsorption, les particules de gaz ou de liquide se lient à la surface solide ou liquide que l'on appelle l'adsorbant. Les particules forment un film adsorbé atomique ou moléculaire.

Les isothermes sont utilisés pour décrire l'adsorption parce que la température a un effet significatif sur le processus. La quantité d'adsorbat lié à l'adsorbant est exprimée en fonction de la pression de concentration à température constante.

Plusieurs modèles d'isothermes ont été développés pour décrire l'adsorption, notamment:

• La théorie linéaire
• Théorie de Freundlich
• Théorie de Langmuir
• Théorie BET (d'après Brunauer, Emmett et Teller)
• Théorie de Kisliuk

Les termes liés à l'adsorption comprennent:

• Sorption: Cela englobe à la fois les processus d'adsorption et d'absorption.
• Désorption: Le processus inverse de la sorption. L'inverse de l'adsorption ou de l'absorption.

L'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) la définition de l'adsorption est:

L'adsorption est un phénomène de surface dans lequel des particules ou des molécules se lient à la couche supérieure du matériau. L'absorption, en revanche, va plus loin, impliquant tout le volume de l'absorbant. L'absorption est le remplissage de pores ou de trous dans une substance.

En règle générale, les adsorbants ont de petits diamètres de pores de sorte qu'il existe une surface spécifique élevée pour faciliter l'adsorption. La taille des pores se situe généralement entre 0,25 et 5 mm. Les adsorbants industriels ont une stabilité thermique et une résistance à l'abrasion élevées. Selon l'application, la surface peut être hydrophobe ou hydrophile. Tous les deux polaire et apolaire des adsorbants existent. Les adsorbants se présentent sous de nombreuses formes, y compris des tiges, des pastilles et des formes moulées. Il existe trois grandes catégories d'adsorbants industriels:

• Composés à base de carbone (par exemple, graphite, charbon activé)
• Composés à base d'oxygène (p. Ex. Zéolithes, silice)
• Composés à base de polymères

L'adsorption dépend de l'énergie de surface. Les atomes de surface de l'adsorbant sont partiellement exposés afin d'attirer les molécules d'adsorbat. L'adsorption peut résulter d'une attraction électrostatique, d'une chimisorption ou d'une physisorption.

Des exemples d'adsorbants comprennent:

• Gel de silice
• Alumine
• Charbon activé ou charbon de bois
• Zeolites
• Refroidisseurs à adsorption utilisés avec des réfrigérants
• Biomatériaux adsorbant les protéines

L'adsorption est la première étape du cycle de vie d'un virus. Certains scientifiques considèrent le jeu vidéo Tetris comme un modèle pour le processus d'adsorption de molécules façonnées sur des surfaces planes.

Il existe de nombreuses applications du processus d'adsorption, notamment:

• L'adsorption est utilisée pour refroidir l'eau des climatiseurs.
• Charbon activé est utilisé pour la filtration d'aquarium et la filtration d'eau domestique.
• Le gel de silice est utilisé pour empêcher l'humidité d'endommager les appareils électroniques et les vêtements.
• Les adsorbants sont utilisés pour augmenter la capacité des carbones dérivés du carbure.
• Les adsorbants sont utilisés pour produire des revêtements antiadhésifs sur les surfaces.
• L'adsorption peut être utilisée pour prolonger le temps d'exposition de médicaments spécifiques.
• Les zéolites sont utilisées pour éliminer le dioxyde de carbone du gaz naturel, éliminer le monoxyde de carbone du gaz de reformage, pour le craquage catalytique et d'autres processus.
• Le procédé est utilisé dans les laboratoires de chimie pour l'échange d'ions et la chromatographie.

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