Что такое адсорбция простыми словами?

Плюсы и минусы использования адсорбировала

Плюсы:

1. Эффективность. Адсорбировало является мощным очистителем и позволяет удалить различные загрязнители из воздуха, воды или других сред.
2. Химическая стабильность. Адсорбировала обладает высокой химической стабильностью и не разлагается при контакте с различными веществами.
3. Простота использования. Адсорбировало может быть просто добавлено в систему или устройство для очистки, что делает его удобным в применении.
4. Обширное применение. Адсорбировало может быть использовано для очистки воздуха, воды, газов, а также в других отраслях промышленности и научных исследованиях.
5. Экологическая безопасность. Большинство адсорбировал не являются вредными для окружающей среды и не причиняют вреда здоровью человека.

Минусы:

• Стоимость. Некоторые адсорбировала могут быть дорогими, особенно если требуется большое количество для очистки больших объемов вещества.
• Необходимость замены. Адсорбировало имеет ограниченную емкость для поглощения загрязнителей, поэтому периодическая замена или регенерация может быть необходимой для поддержания эффективности.
• Выбор правильного адсорбировала. Каждый тип загрязнителя требует специфического адсорбировала, поэтому необходимо правильно выбрать для конкретной задачи, чтобы достичь оптимальных результатов.

В целом, использование адсорбировала имеет много преимуществ, включая эффективность, химическую стабильность, простоту использования и экологическую безопасность. Однако, также следует учитывать стоимость, необходимость замены и выбор правильного адсорбировала в зависимости от типа загрязнителя.

Адсорбция и очищение воды

Адсорбция — это процесс взаимодействия молекул, ионов или частиц с поверхностью твердого тела, в результате которого они прилипают к поверхности и образуют адсорбционный слой. Этот процесс играет важную роль в очистке воды от различных загрязнений.

Водные источники могут содержать различные загрязнители, такие как органические и неорганические соединения, бактерии, вирусы, тяжелые металлы и другие вредные вещества. В процессе очистки воды адсорбция применяется для удаления этих загрязнителей.

Применение адсорбционных материалов позволяет эффективно очищать воду от различных загрязнений. Адсорбенты, такие как активированный уголь, силикагель, каолин и другие, обладают высокой поверхностной активностью и способностью притягивать и удерживать различные вещества.

• Активированный уголь — один из самых распространенных адсорбентов, применяемых в очистке воды. Он обладает большой внутренней поверхностью, что позволяет ему притягивать и удерживать органические соединения, хлор, пестициды и другие загрязнители.
• Силикагель — адсорбент, состоящий из кремневой кислоты. Он обладает высокой адсорбционной емкостью, поэтому эффективно удаляет влагу, молекулы аммиака, сернистого газа и других веществ.
• Каолин — минерал, используемый в очистке воды благодаря своей способности удерживать микроорганизмы, бактерии, вирусы и тяжелые металлы.

Для эффективной очистки воды могут быть применены различные методы адсорбции. Один из них — фильтрация через слой адсорбента. В этом случае загрязненная вода проходит через слой адсорбента, который задерживает загрязнители, позволяя получить чистую воду на выходе.

Еще один метод — добавление адсорбента в воду. В этом случае адсорбент образует внутри себя адсорбционные центры, которые притягивают и удерживают загрязнители, а затем оседают на дне контейнера или удаляются другим способом.

Метод адсорбции	Применение
Фильтрация через слой адсорбента	Очистка воды от органических соединений, химических загрязнителей, хлора, пестицидов и других веществ
Добавление адсорбента в воду	Удаление микроорганизмов, бактерий, вирусов, тяжелых металлов и других загрязнителей

Адсорбция играет важную роль в процессе очистки воды, обеспечивая эффективное удаление различных загрязнителей. Применение адсорбентов позволяет получить чистую и безопасную воду для различных нужд, включая питьевую воду, производство пищевых продуктов и другие области применения.

Адсорбционное солнечное отопление и хранение

Низкая стоимость (200 долларов за тонну) и высокая скорость цикла (2000X) синтетических цеолитов, таких как Linde 13X с водным адсорбатом, привлекли много академических и коммерческих В последнее время интерес к использованию для аккумулирования тепловой энергии (TES), особенно низкопотенциального солнечного и отработанного тепла. С 2000 г. по настоящее время (2020 г.) в ЕС было профинансировано несколько пилотных проектов. Основная идея заключается в хранении солнечной тепловой энергии в виде скрытой химической энергии в цеолите. Обычно горячий сухой воздух из плоских солнечных коллекторов пропускается через слой цеолита, так что любой присутствующий адсорбат воды удаляется. Хранение может быть дневным, еженедельным, ежемесячным или даже сезонным, в зависимости от объема цеолита и площади солнечных тепловых панелей. Когда требуется тепло ночью, в часы без солнца или зимой, через цеолит проходит увлажненный воздух. По мере того как цеолит поглощает влагу, тепло передается воздуху, а затем и помещению здания. Эта форма TES с конкретным использованием цеолитов была впервые предложена Геррой в 1978 году.

Роль поверхностей в адсорбции

Поверхности играют ключевую роль в процессе адсорбции, определяя молекулярный механизм и эффективность этого процесса. Поверхности обладают уникальными свойствами, которые делают их идеальными материалами для адсорбции.

При контакте с поверхностью, молекулы адсорбента могут образовывать различные типы связей с атомами или молекулами поверхности. Это может быть химическая связь, физическая адсорбция или физическая сорбция.

Химическая связь представляет собой сильную химическую привлекательную силу, которая приводит к образованию химических соединений между молекулами адсорбента и поверхности. Такие связи обычно очень стойкие и надежные.

Физическая адсорбция, с другой стороны, основана на слабых ван-дер-ваальсовых силовых взаимодействиях между молекулами адсорбента и поверхности. Эти силы не являются химическими связями, но все равно могут быть достаточно сильными, чтобы удерживать молекулы на поверхности. Физическая адсорбция является обратимым процессом и может быть легко изменена изменением условий окружающей среды, таких как температура или давление.

Физическая сорбция является еще более слабой формой взаимодействия и основана на физическом притяжении между молекулами адсорбента и поверхности. В отличие от физической адсорбции, физическая сорбция не связана с изменением химической структуры адсорбента или поверхности.

Тип связи, образующейся между адсорбентом и поверхностью, сильно зависит от химической природы адсорбента и поверхности. Различные материалы могут иметь различные свойства поверхности, такие как влагоемкость, заряд поверхности, химическая активность и пористость. Все эти свойства поверхностей влияют на эффективность адсорбции и механизм взаимодействия между адсорбентом и адсорбатом.

Поверхности также могут быть специально модифицированы для улучшения адсорбционных свойств материала. Например, поверхности могут быть функциализированы, добавляя различные группы или ионы для усиления или изменения взаимодействия с молекулами адсорбата.

Тип связи	Описание
Химическая связь	Сильная химическая привлекательная сила, приводящая к образованию химических соединений между молекулами адсорбента и поверхности.
Физическая адсорбция	Слабые ван-дер-ваальсовы силовые взаимодействия между молекулами адсорбента и поверхности, которые не являются химическими связями, но все равно достаточно сильными, чтобы удерживать молекулы на поверхности.
Физическая сорбция	Физическое притяжение между молекулами адсорбента и поверхности, не связанное с изменением химической структуры адсорбента или поверхности.

Итак, роль поверхностей в адсорбции весьма важна, поскольку поверхности обеспечивают место для взаимодействия между адсорбентом и адсорбатом, определяя тип связи и степень адсорбции. Поверхности также могут быть настроены или функционализированы для улучшения эффективности адсорбционного процесса.

Различные типы адсорбировала и их особенности

Адсорбировало — это вещество, способное активно удерживать и удерживать на своей поверхности молекулы других веществ. Существует несколько типов адсорбировала, каждый из которых имеет свои особенности и применение.

• Пористые адсорбенты — это материалы с высокой внутренней площадью и большим количеством пор. Они обычно имеют разветвленную структуру и повышенную адсорбционную активность. Пористые адсорбенты могут использоваться для удаления загрязнений из газовой или жидкой среды, а также в качестве катализаторов.
• Молекулярные сита — это адсорбенты, имеющие регулярную сетчатую структуру с узкими каналами различного диаметра. Они способны селективно удерживать молекулы определенного размера или формы. Молекулярные сита обычно используются для разделения и очистки газов и жидкостей.
• Ионообменные смолы — это адсорбенты, которые способны обменять ионы с раствором. Они используются для удаления ионов из воды или других растворов, а также для разделения ионов в химическом производстве.
• Активированный уголь — это адсорбент, получаемый путем обработки угольных материалов высокими температурами. Он имеет большую поверхность и способен активно удерживать различные загрязнения, включая газы, пары и органические соединения. Активированный уголь широко используется в фильтрах для очистки воды, воздуха и химических процессов.

Каждый тип адсорбировала обладает своими преимуществами и применяется в различных отраслях, включая химическую промышленность, фильтрацию воды и воздуха, а также в процессах разделения и очистки.

Практическое применение адсорбции

Адсорбция нашла широкое применение в различных отраслях науки и техники, например:

Адсорбция имеет широкий спектр практических применений в различных областях науки и техники. Ниже приведены некоторые из них:

1. Адсорбция имеет существенное значение в производстве катализаторов, поскольку поверхность катализатора используется для адсорбции реагентов и формирования активных центров, способных катализировать химические реакции.
2. Очистка воздуха и воды: Адсорбенты используются для удаления загрязняющих веществ и токсинов из воздуха и воды. Это может включать удаление запахов, газовых вредных веществ, тяжелых металлов и других загрязнений, обеспечивая более чистую среду.
3. Медицинская технология: Адсорбция применяется в медицине для очистки крови и других биологических жидкостей, таких как диализ и экстракорпоральная фотоферез, где адсорбенты удаляют токсины и нежелательные вещества из организма пациента.
4. Парфюмерия и косметика: В производстве отдушек для парфюмерии и косметики адсорбция применяется для улавливания и удержания ароматических молекул на поверхности материала, обеспечивая стойкость и продолжительность аромата.
5. Производство полимеров: Адсорбция может использоваться в процессе производства полимеров для удаления остаточных мономеров, катализаторов или других загрязнений, что способствует повышению качества и чистоты полимерных материалов.
6. Очистка сточных вод: Адсорбция применяется в процессе очистки сточных вод для удаления загрязнений, таких как органические вещества, тяжелые металлы, пестициды и другие вредные вещества. Адсорбенты могут быть использованы для улучшения эффективности и эффективности процесса очистки сточных вод.

Адсорбция – это важный процесс в химии и в промышленности. Его использование позволяет не только очищать воду и воздух, но и создавать новые материалы, катализаторы, а также сохранять биологические жидкости в здоровом состоянии. Понимание механизма адсорбции является необходимым для разработки новых материалов и методов их использования.

Свойства сорбции

1. Селективность: Сорбция может быть селективной, то есть способностью сорбента выбирать и удерживать определенные вещества из смеси. Это свойство позволяет использовать сорбцию для разделения и очистки различных веществ.

2. Емкость: Сорбенты обладают определенной емкостью, которая характеризует количество вещества, которое они могут удерживать. Емкость зависит от свойств сорбента и температуры, давления и других условий сорбции.

3. Равновесие: Сорбция осуществляется до достижения равновесия между сорбентом и сорбатом. Равновесие может быть физическим или химическим, в зависимости от типа связей между сорбентом и сорбатом.

4. Кинетика: Сорбция может протекать с разной скоростью в зависимости от типа сорбента, свойств сорбата и условий процесса. Кинетика сорбции может быть описана различными моделями, такими как модель Джинса или модель Френдлиха.

5. Обратимость: Сорбция может быть обратимой или необратимой, в зависимости от того, можно ли легко высвободить удерживаемые вещества из сорбента. Необратимая сорбция может использоваться для удаления вредных веществ из окружающей среды или для захвата и сохранения желаемых веществ.

6. Влияние параметров: Различные параметры, такие как температура, давление, концентрация и pH раствора, могут существенно влиять на процесс сорбции. Изменение этих параметров может повлиять на емкость, селективность и кинетику сорбции

Поэтому важно тщательно контролировать и оптимизировать условия сорбции для достижения наилучших результатов

Как правильно выбрать адсорбировало для определенных задач

Адсорбция является процессом, при котором вещества, называемые адсорбатами, адсорбируются на поверхности других материалов, называемых адсорбентами. Выбор подходящего адсорбировала существенно влияет на эффективность и результаты испытаний или процессов, связанных с адсорбцией

Важно учитывать химическую природу адсорбата, его особенности и цели использования

1. Определите химическую природу адсорбата

Перед выбором адсорбировала необходимо исследовать состав и свойства адсорбата. Определите его химическую природу, поищите информацию о его растворимости, молекулярной структуре и других свойствах. Это поможет определить, какой тип адсорбента будет эффективным для адсорбции данного вещества.

2. Изучите характеристики доступных адсорбировал

Для выбора подходящего адсорбировала необходимо изучить его характеристики, такие как специфичность, пористость, размер пор, степень очистки и другие параметры

Некоторые адсорбировалы могут быть более эффективными в адсорбции определенных веществ, поэтому важно знать их особенности

3

Обратите внимание на физические и химические свойства адсорбента. При выборе адсорбировала нужно учесть его физические и химические свойства

Некоторые адсорбенты обладают высокой стабильностью и химический инертностью, что позволяет использовать их при агрессивных условиях. Также учтите размер и форму частиц адсорбента, так как они могут влиять на скорость и эффективность адсорбции

При выборе адсорбировала нужно учесть его физические и химические свойства. Некоторые адсорбенты обладают высокой стабильностью и химический инертностью, что позволяет использовать их при агрессивных условиях. Также учтите размер и форму частиц адсорбента, так как они могут влиять на скорость и эффективность адсорбции.

4. Рассмотрите условия использования

Условия использования адсорбировала также играют важную роль. Учитывайте физические параметры, такие как температура, давление и влажность. Некоторые адсорбенты могут быть неустойчивы при высоких температурах или влажных условиях.

5. Проверьте доступность и стоимость адсорбента

Не забудьте учесть доступность и стоимость выбранного адсорбировала. Проверьте его доступность на рынке, наличие у поставщиков и стоимость. Иногда может потребоваться применение большого количества адсорбента, поэтому стоимость играет важную роль.

Выбор подходящего адсорбировала является важным шагом для эффективной адсорбции и достижения нужных результатов. Учитывайте химическую природу адсорбата, характеристики доступных адсорбентов, их физические и химические свойства, условия использования, а также доступность и стоимость адсорбировал.

Применение

Процесс адсорбции заключается в избирательном поглощении вещества поверхностью адсорбента – пористого твердого тела. Такое поглощение объясняется наличием сил взаимного притяжения между молекулами адсорбента и молекулами адсорбируемого вещества.

Адсорбенты используют в виде зерен размером до 10 мм и в пылевидном состоянии. Применяют также молекулярные сита – синтетические цеолиты, имеющие поры одинаковых размеров.

Адсорбцию обычно применяют для разделения «бедных» смесей (содержащих незначительные количества поглощаемых веществ) и смесей, состоящих из трудноразделяемых компонентов. На нефтеперерабатывающих заводах путем адсорбции производят очистку масел и парафина, извлечение бензина из углеводородных газов, осушку газов, воздуха и т.п.

Поглощенное адсорбентом вещество выделяется из него десорбцией – процессом, обратным адсорбции. В результате десорбции и последующей обработки адсорбента он регенерируется и может быть использован вновь.

Десорбцию и регенерацию адсорбента проводят водяным паром и различными жидкостями, из которых затем извлекают целевые вещества. Нецелевые компоненты можно выжигать, если при этом регенерируемый адсорбент не потеряет присущих ему свойств.

Виды адсорбционных установок

Осушители классифицируются на несколько видов в зависимости от способа удаления влаги из воздуха. По подобному критерию выделяют установки с горячей и холодной регенерацией. Независимо от ситуации воздух перед регенерацией проходит очистку от механических примесей. Адсорбент при этом не загрязняется, так как в конструкции присутствуют предусмотренные фильтры, увеличивающие срок службы оборудования.

Горячая регенерация означает, что часть осушенного воздуха отводится от основного потока и нагревается до 140 градусов. При обдувании адсорбента происходит отдача влаги в атмосферу. Принцип холодной регенерации заключается в отводе и продувании адсорбента частью сухого воздуха. Метод считается наиболее выгодным с точки зрения экономии электрической энергии.

Преимущества адсорбционных осушителей

Среди главных преимуществ осушительных приборов с адсорбентами выделяют небольшие затраты электрической энергии. При этом оборудование работает эффективно, качественно справляясь со своей основной задачей. Осушители сохраняют работоспособность в широком интервале температур. Во время морозов влага не замерзает в приборе, поэтому он продолжает работать без перебоев. Устройства способны осушать воздух как с нагревом, так и без него. Пользователю доступна регулировка мощности оборудования, что также выступает достоинством для покупки промышленного осушителя.

Особенности модели

Антарктис ОСА-7-60-48 представляет собой профессиональное промышленное оборудование, специализирующееся на осушении воздуха. Он работает в широком интервале температур, выдерживая жару и морозы. Осушитель эффективно справляется с основной задачей за счет своей высокой производительности. Он может применяться в разных сферах промышленности, в том числе на тех предприятиях, где проводятся сложные технологические процессы.

Адсорбционный осушитель подойдет и для устранения избыточной влажности в бытовых помещениях. Наиболее эффективно подобное оборудование в фармацевтике, на складах, в подвалах, архивах и музеях. Осушитель подойдет для заводов, производящих сложные детали и оборудование. Осушительный прибор удобен для создания оптимальных условий при хранении удобрений и перевозке сыпучих грузов.

Улавливание и хранение углерода

Типичными адсорбентами, предлагаемыми для улавливания и хранения углерода, являются цеолиты и MOF . Индивидуальная настройка адсорбентов делает их потенциально привлекательной альтернативой абсорбции. Поскольку адсорбенты можно регенерировать за счет колебаний температуры или давления, этот этап может быть менее энергоемким, чем методы регенерации абсорбцией . Основные проблемы, связанные со стоимостью адсорбции при улавливании углерода, включают: регенерацию адсорбента, массовое соотношение, растворитель / MOF, стоимость адсорбента, производство адсорбента, срок службы адсорбента.

В технологии сорбционной конверсии водяного газа (SEWGS) процесс улавливания углерода перед сжиганием, основанный на адсорбции твердого вещества, сочетается с реакцией конверсии водяного газа (WGS) для получения потока водорода под высоким давлением. Полученный поток CO ₂ можно хранить или использовать для других промышленных процессов.

Примечания и ссылки

↑ и (ru) Ф. Рукероль, Ж. Рукероль, KSW Sing и др., «Адсорбция порошками и пористыми твердыми телами: принципы, методология и приложения», Academic Press, 2- е издание, 2014 г.

↑ и Л. М. Сан, Ф. Менье, Н. Броду, М. Х. Манеро, «Адсорбция — теоретические аспекты», Технические методы , J2730 V2, 2016.

П. Ле Клоар, «Адсорбция при очистке воздуха», Технические методы , G1770 V1, 2003.

↑ и (en) Дж. Рукероль, Д. Авнир, К. У. Фэйрбридж, Д. Х. Эверетт и др. , «  Рекомендации по определению характеристик пористых твердых тел  », Чистая и прикладная химия , том 66, номер 8, 1994, с. 1739–1758.

(де)  Кайзер, Генрих, Über die Verdichtung von Gasen an Oberflächen in ihrer Abhängigkeit von Druck und Temperatur , Annalen der Physik und Chemie , том 248, номер 4, 1881 г., стр. 526–537. DOI: 10.1002 / andp.18812480404 .

CW Scheele «Chemische Adhandlung von der luft und dem feuer» (1777)

Chemische Annalen том 2 Т. Ловица Крелля, страница 36 (1788)

NT Соссюра «Beobachtungen über die Absorption der gasarten durch verschiedene körper» Annalen der Physik Гилберта, том 47, страницы 113-183

↑ и З. А. Домбровски «Адсорбция — от теории к практике» «Достижения в области коллоидов и интерфейсной науки», том 93, страницы 135-224 (2001)

↑ и С. Брунауэр, PH Эммет, Э

Теллер «Адсорбция газов в многомолекулярных слоях», Журнал Американского химического общества, том 60 (2), страницы 309-319 (1938)

NR Laine, FJ Vastola, PL Walker «Важность активной площади поверхности в реакции углерода и кислорода» Journal of Physical Chemistry, том 67, страницы 2030-2034 (1963)

Дж. Крини «Нетрадиционные недорогие адсорбенты для удаления красителей — обзор» BioresourceTechnology, том 97 (9), страницы 1061-1085

ZA Dabrowski, P

Podkoscielny, Z. Hubicki, M .. Barczak «Адсорбция фенольных соединений активированным углем — критический обзор» Chemosphere, том 58, страницы 1049-1070

С. Брунауэр, Л.С. Деминг, В.С. Деминг, Э. Теллер «О теории ван-дер-ваальсовой адсорбции газов» Журнал Американского химического общества, том 62, стр. 1723-1732 (1940)

CH Giles, D. Smith, A. Huitson «Общая обработка и классификация изотерм адсорбции растворенных веществ. I. Теоретический» Journal of Colloid and Interface Science, vol 47 (3), pages 755-765 (1974)

CH Giles, TH MacEwan, SN Nakhwa, D. Smith «Исследования адсорбции. Часть XI. Система классификации изотерм адсорбции раствора и ее использование для диагностики механизмов адсорбции и измерения удельной поверхности твердых тел» журнал Химического общества, страницы 3973-3993 (1960)

К. Салех, П. Гигон «Характеристика и анализ порошков — Физические свойства разделенных твердых тел» Engineering Techniques J2251 V1 (2009)

Л.-М. Сан, Ф. Менье, Н. Броду, М.-Х. Манеро «Адсорбция — теоретические аспекты» Технические методы, J2730 V2 (2016)

J. Pikunic, C. Clinard, N. Cohaut, KE Gubbins, et al. «Структурное моделирование пористого углерода: метод обратного Монте-Карло с ограничениями» Ленгмюр, том 19, страницы 8565-8582

Х. Фрейндлих «Kapillarchemie, eine Darstellung der Chemie der Kolloide und verwandter Gebiete» Akademische Verlagsgesellschaft (1909)

I. Langmuir «Адсорбция газов на плоских поверхностях стекла, слюды и платины» Журнал Американского химического общества, том 40 (9), страницы 1361-1403 (1918)

Р. Сипс «О структуре поверхности катализатора» Journal of Chemical Physics, том 16 (5), страницы 490-495 (1948)

К. Канеко, К. Исии, М. Руике, Х. Кубавара «Происхождение сверхвысокой площади поверхности и микрокристаллической графитовой структуры активированного угля» Углерод, том 30 (7), страницы 1075-1088 (1992)

↑ и EP Barrett, LG Joyner, PH Halenda «Определение объема пор и распределения площадей в пористых субстратах. 1. Вычисления из изотерм азота» Журнал Американского химического общества, том 73 (1), страницы 373-380 ( 1951)

M. Jaroniec «Адсорбция на неоднородных поверхностях: экспоненциальное уравнение для общей изотермы адсорбции» Surface Science, том 50 (2), страницы 553-564 (1975)

Д. Н. Мисра, «Новые изотермы адсорбции для неоднородных поверхностей» Журнал химической физики, том 52, стр. 5499 (1970)

J. Jagiello, M. Thommes «Сравнение методов определения характеристик методом DFT на основе N2, Ar, CO 2. и адсорбция H2 применительно к углям с различным распределением пор по размеру «Carbon, том 42 (7), страницы 1227-1232 (2004)

J. Jagiello «Устойчивое численное решение интегрального уравнения адсорбции» Langmuir, vol 10 (8), pages 2778-2785 (1994)

Джимми Л. Хамфри, Джордж Э. Келлер, Процессы разделения, Методы, выбор, калибровка, Сборник: Техника и инженерия, Dunod / Industries and Technologies, 2001

Как принимать и когда не принимать?

На основе активированного угля рассмотрим, как принимать сорбенты. Обычно его назначают за час до еды или после. Активированного угля идет 0,5 г на 10 кг веса человека. Его нельзя использовать во время еды или с другими лекарственными препаратами. Сорбенты нейтрализуют действие других лекарств. Принимая это лекарство, нужно помнить, что он вызывает запоры.
Существуют и противопоказания к применению как активированного угля, так и других сорбентов:

• обострение язвы желудка,
• язва двенадцатиперстной кишки в процессе обострения,
• кровотечения в желудочно-кишечном тракте,
• непроходимость кишечника.

В наше время разработаны различные сорбирующие препараты. Для их применения важна рекомендация врача, потому что только квалифицированный работник, может наилучшим образом подобрать лекарство к вашей проблеме, учитывая специфику заболевания и противопоказания.
Без риска для здоровья можно принимать только сорбенты природного происхождения, к которым относятся овощи и фрукты, богатые клетчаткой, зелень, орехи, отруби, гречневая и перловая крупы.

Заключение

Информация на нашем сайте предоставлена квалифицированными врачами и носит исключительно ознакомительный характер. Не занимайтесь самолечением! Обязательно обратитесь к специалисту!

Что такое адсорбер и зачем он нужен?

Адсорбер — автомобильная система-улавливатель выходящих из бака бензиновых паров. Когда двигатель работает, испарения перенаправляются в систему впускного коллектора. Если двигатель заглушен, некоторую их часть улавливает сепаратор, вновь направляя в бак, а остальное поступает в адсорбер с последующей нейтрализацией.

Адсорбирующая система является большим фильтром, улавливающим лёгкие углеводородные соединения. Адсорбер должен соответствовать экологическим стандартам ЕВРО-2, которые подразумевают недопустимость попадания в окружающую среду загрязняющих ее бензиновых паров транспортного средства. По этим же стандартам исключается проникновение даже небольшого количества вредных соединений в салон машины.

Молекулярная теория и степень адсорбции

Молекулярная теория является основой объяснения процесса адсорбции. Согласно молекулярной теории, поверхность твердого тела представляет собой слой атомов или молекул, которые образуют устойчивую сетку. На эту поверхность могут приходиться атомы или молекулы из газовой или жидкой фазы. В зависимости от свойств поверхности и взаимодействий с адсорбатом, происходит его адсорбция.

Степень адсорбции определяет количество адсорбата, которое может adsorbed на единицу поверхности твердого тела. Степень адсорбции зависит от нескольких факторов:

1. Тип и свойства адсорбента. Различные виды адсорбентов имеют разную способность к адсорбции и различные химические свойства. Например, некоторые адсорбенты могут адсорбировать только определенные виды молекул.
2. Размер и форма адсорбата. Большие молекулы имеют меньшую вероятность адсорбироваться на поверхность адсорбента, чем маленькие молекулы. Форма молекулы также может влиять на степень адсорбции.
3. Температура и давление. Высокая температура и высокое давление могут способствовать адсорбции за счет увеличения энергии молекул и количества столкновений между молекулами адсорбата и адсорбента.
4. Взаимодействие между адсорбатом и адсорбентом. Различные взаимодействия, такие как ван-дер-ваальсовы силы, химические связи или электростатические взаимодействия могут повысить или уменьшить степень адсорбции.

Оценка степени адсорбции может осуществляться экспериментально с помощью различных методов, таких как физическая и химическая адсорбция, радиохимическая адсорбция и т.д. Измерения происходит с помощью приборов, способных определить количество адсорбата, а также способности адсорбента к адсорбции.

Изучение молекулярной теории и степени адсорбции позволяет лучше понять процессы, происходящие на поверхности твердого тела и использовать их в различных областях, таких как каталитические процессы, сорбция загрязнений в окружающей среде, разработка новых материалов и технологий, и других прикладных областях.

Действие адсорбентов в организме

Подробнее поговорим об адсорбентах. Они способны адсорбировать и выводить из организма токсины, микроорганизмы, газы, аллергены, лекарства, соли тяжелых металлов, радиоактивные элементы. Способствуют липидному обмену, нормализуют микрофлору в кишечнике. Адсорбенты снижают количество мочевины и билирубина в крови.
Адсорбирующие препараты бывают в таблетках, гранулах, порошках, гелях и пастах. В зависимости от основного компонента адсорбенты тоже группируются. Они бывают на основе:

• активированного угля,
• кремнийорганических элементов,
• поливинилпирролидона,
• магния и алюминия,
• сукральфата,
• целлюлозы и лигнина,
• медицинской глины,
• анионообменных смол,
• альгиновой кислоты.

Равновесная адсорбция

Ес­ли ско­рости А. и де­сорб­ции рав­ны, то это сви­де­тель­ст­ву­ет об ус­та­нов­ле­нии ад­сорбц. рав­но­ве­сия. Кри­вые за­ви­си­мо­сти рав­но­вес­ной А. от кон­цен­тра­ции или дав­ле­ния ад­сор­бти­ва при по­сто­ян­ной темп-ре на­зы­ва­ют­ся изо­тер­ма­ми А. Наи­бо­лее про­стая изо­тер­ма А. пред­став­ля­ет со­бой пря­мую, вы­хо­дя­щую из на­ча­ла ко­ор­ди­нат, где на оси абс­цисс от­ло­же­но дав­ле­ние ад­сор­бти­ва $p$ (или кон­цен­тра­ция $c$), по оси ор­ди­нат – ве­ли­чи­на ад­сорб­ции $a$. Эта об­ласть А. на­зы­ва­ет­ся об­ла­стью Ген­ри: $a=Γp, Γ$  – ко­эф. Ген­ри.

И. Лен­гмю­ром бы­ла пред­ло­же­на (1914–1918) тео­рия мо­но­мо­ле­ку­ляр­ной ло­ка­ли­зов. А. (мо­ле­ку­лы ад­сор­ба­та не пе­ре­дви­га­ют­ся по по­верх­но­сти) при сле­дующих до­пу­ще­ни­ях: по­верх­ность од­но­род­на, т. е. все ад­сорбц. цен­тры име­ют оди­на­ко­вое срод­ст­во к мо­ле­кулам ад­сор­бти­ва; мо­ле­ку­лы ад­сор­ба­та не взаи­мо­дей­ст­ву­ют друг с дру­гом. Урав­не­ние Лен­гмю­ра име­ет вид: $a=a_{макс}bp/(1+bp)$ или $p=a/b(a_{макс}-a)$, где $a$ – ко­ли­че­ст­во ад­сор­би­ров. ве­ще­ства, $a_{макс}$ – пре­дель­ная ве­ли­чи­на А. в плот­ном мо­но­слое, $p$ – дав­ление ад­сор­бти­ва, $b$ – ад­сорбц. ко­эф. По­ли­мо­ле­куляр­ная, или мно­го­слой­ная, А., при ко­то­рой мо­ле­ку­лы па­ра, ад­сорби­ру­ясь, об­ра­зу­ют плён­ку тол­щи­ной в неск. мо­но­сло­ёв, опи­сы­ва­ет­ся урав­не­ни­ем Бру­нау­эра – Эм­ме­та – Тел­ле­ра (урав­не­ние БЭТ, 1938):$$a=\frac{a_{макс}Cp/p_0}{(1-p/p_0)[1+(C-1)p/p_0},$$где $p_0$ – дав­ле­ние на­сы­щен­но­го па­ра при темп-ре А., $C$ – кон­стан­та. ­Урав­не­ние БЭТ при­ме­ня­ют для оп­ре­де­ле­ния удель­ной по­верх­но­сти ад­сор­бен­тов.

В 1914 М. По­ла­ни пред­ло­же­на по­тен­ци­аль­ная тео­рия А., со­глас­но ко­то­рой вбли­зи по­верх­но­сти ад­сор­бен­та су­ще­ст­ву­ет по­тен­ци­аль­ное ад­сорбц. по­ле, убы­ваю­щее с рас­стоя­ни­ем от по­верх­но­сти; дав­ле­ние ад­сор­бти­ва, рав­ное вда­ли от по­верх­но­сти $p$, вбли­зи неё воз­рас­та­ет и на не­ко­то­ром рас­стоя­нии дос­ти­га­ет зна­че­ния $p_0$, при ко­то­ром ад­сор­бтив кон­ден­си­ру­ет­ся.

Ад­сор­бен­ты обыч­но раз­де­ля­ют на не­по­рис­тые (ра­диу­сы кри­виз­ны по­верх­но­стей ко­то­рых весь­ма ве­ли­ки и стре­мят­ся к бес­ко­неч­но­сти) и по­рис­тые. По­рис­тые ад­сор­бен­ты со­дер­жат мик­ро-, су­пер­мик­ро-, ме­зо- и мак­ро­по­ры (см. По­рис­тость). В мак­ро­по­рах А. край­не ма­ла, её обыч­но не учи­ты­ва­ют при оцен­ке ад­сорбц. свойств ад­сор­бен­тов. Ха­рак­тер­ная осо­бен­ность А. в мик­ро- и су­пер­мик­ро­по­рах – по­вы­ше­ние энер­гии А. по срав­не­нию с по­гло­ще­ни­ем ве­ще­ст­ва на не­по­рис­том ад­сор­бен­те той же хи­мич. при­ро­ды. Этот эф­фект яв­ля­ет­ся ре­зуль­та­том на­ло­же­ния по­лей по­верх­но­ст­ных сил про­ти­во­по­лож­ных сте­нок пор. В мик­ро- и су­пер­мик­ро­по­рах А. про­ис­хо­дит объ­ём­но, в ме­зо­по­рах – по ме­ха­низ­му по­слой­но­го за­пол­не­ния, за­вер­шае­мо­го ка­пил­ляр­ной кон­ден­са­ци­ей.

Для мик­ро­по­рис­тых ад­сор­бен­тов М. М. Ду­би­нин раз­ра­бо­тал тео­рию объ­ём­но­го за­пол­не­ния мик­ро­пор (ТОЗМ). Вве­дя пред­став­ле­ние о функ­ции рас­пре­де­ле­ния объ­ё­мов пор по зна­че­ни­ям хи­мич. по­тен­циа­ла ад­сор­ба­та в них, Ду­би­нин и Л. В. Ра­душ­ке­вич по­лу­чи­ли (1947) урав­не­ние изо­тер­мы А., ко­торое за­пи­сы­ва­ет­ся в ви­де: $W/W_0=exp[–(A/βE_0)^2]$, где $W$ и $W_0$ – те­кущая и пре­дель­ная ве­ли­чи­ны А. па­ра в еди­ни­це объ­ё­ма, $A$ – диф­фе­рен­циальная моль­ная ра­бо­та ад­сорб­ции, $A=RT\ln(p_0/p)$, $R$ – уни­вер­саль­ная газовая по­сто­ян­ная, $T$ – аб­со­лют­ная темп-ра, $E_0$ – ха­рак­те­ри­стич. энер­гия ад­сорб­ции стан­дарт­но­го па­ра (обыч­но бен­зо­ла или азо­та), $β$ – ко­эф. по­до­бия, ап­прок­си­ми­руе­мый от­но­ше­ни­ем па­ра­хо­ров ад­сор­би­руе­мо­го и стан­дарт­но­го ве­ществ.

Урав­не­ние Ду­би­ни­на – Ра­душ­ке­ви­ча при­ме­ни­мо для опи­са­ния изо­терм А. в ин­тер­ва­ле от­но­сит. рав­но­вес­ных дав­ле­ний от 5·10–4 до 0,4 на ад­сор­бен­тах с од­но­род­ной мик­ро­по­рис­той струк­ту­рой, т. е. ад­сор­бен­тах, в ко­то­рых от­сут­ст­ву­ют су­пер­мик­ро­по­ры. Т. к. в ад­сорбц. тех­ни­ке мик­ро­по­рис­тые ад­сор­бен­ты по­лу­чи­ли наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние, ТОЗМ при­ме­ня­ет­ся не толь­ко в фи­зи­ко-хи­мич. ис­сле­до­ва­ни­ях, но и в ин­же­нер­ных рас­чё­тах.