الامتزاز: التعريف ومبادئ العمل وأنواعه والعوامل المؤثرة والأمثلة

الامتزاز: التعريف ومبادئ العمل وأنواعه والعوامل المؤثرة والأمثلة - هل هو الامتزاز؟ بهذه المناسبة حول المعرفة.co.id سوف نناقشه وبالطبع الأشياء الأخرى التي تغطيه أيضًا. دعونا نلقي نظرة على المناقشة معًا في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل.

---

الامتزاز: التعريف ومبادئ العمل وأنواعه والعوامل المؤثرة والأمثلة

---

الامتزاز هو حدث تقوم فيه المادة بجذب مواد أخرى من حولها للتفاعل مع تلك المادة والارتباط بها. يمكن أن تحدث عملية الامتزاز هذه بين المواد التي تكون في طور واحد، مثل الصلبة والصلبة، أو المواد التي تكون في أطوار مختلفة، مثل الصلبة والسائلة.

الحدث المعاكس للامتزاز هو الامتزاز وهو عملية إطلاق مادة من مادة أخرى.

سيؤدي حدث الامتزاز هذا إلى جعل المواد التي انتشرت في البداية في البيئة تتجمع وترتبط بوسيط امتصاص مختلف تسمى المادة الممتزة حيث تتمتع هذه المادة الممتزة بالقدرة على جذب مواد أخرى مناسبة للتفاعل مع المادة ال. وفي الوقت نفسه، تسمى المواد الأخرى التي تنجذب أو ترتبط بالمادة الممتزة بالمواد الممتزة.

يتضمن حدوث الامتزاز تفاعلات بين الأسطح في الجزيء حيث يكون للمادة الممتزة سطح مع ميل لجذب مواد أخرى بحيث تلتصق المادة الممتزة التي تم ربطها بالسطح الممتزات.

تُستخدم عملية الامتزاز هذه على نطاق واسع في المجال الكيميائي كمحفز، وكمنقي للمياه، ولتقليل تلوث المياه.

نحن نعرف أيضًا مصطلح الامتصاص. في الأساس، هذين الحدثين متشابهان باستثناء أن الامتزاز يتضمن ربط الجزيئات بالطبقة العليا من المادة الممتزة. وفي الوقت نفسه، أثناء الامتصاص، يميل ارتباط الجزيئات أو ارتباطها إلى الاختراق بشكل أعمق في طبقة المادة الممتزة. لذلك، بشكل عام، تتمتع أحداث الامتصاص بقوة روابط أعلى.

---

مبدأ العمل الامتزاز

يحدث الامتزاز بسبب عدم الاستقرار أو في اللغة العلمية يطلق عليه القوى المتبقية على السطح مادة ممتزة وجود ثبات فيها يجعلها قابلة للارتباط مع مواد أخرى صالحة للوصول استقرار.

لذلك، بشكل عام تحتوي المادة الممتزة على مجموعة تسمى الموقع النشط حيث تلعب هذه المجموعة دورًا مهمًا في عملية الامتزاز، أي في التفاعل مع الجزيء الممتز. بالإضافة إلى هذا التفاعل، يمكن أيضًا أن يحدث الامتزاز بسبب وجود تجاويف أو مسام في المادة الممتزة.

المواد مثل الكربون المنشط والزيوليت هي مواد مسامية لها مساحة سطحية كبيرة بداخلها. ونتيجة لذلك، يمكن أن تدخل المادة الممتزة إلى المسام وتملأ التجويف الموجود بحيث يتم احتجازها في المسام.

علاوة على ذلك، يمكن تثبيت المادة الموجودة في المادة المازة في موضعها من خلال تفاعلات مختلفة مثل الروابط الهيدروجينية، والتفاعلات ثنائية القطب، والتفاعلات الكهروستاتيكية، وتفاعلات فان دير فالس، وغيرها إلخ.

---

نوع الامتزاز

وأنواع الامتزاز المختلفة وهذا الشرح يشمل ما يلي؛

• الامتصاص الطبيعي

الامتصاص الفيزيائي هو نوع من الامتزاز يعتمد على التفاعل الذي يحدث بين المادة الممتزة والممتزة. في الامتزاز الفيزيائي، سوف تنجذب المادة الممتزة إلى المادة المازة وسيواجه الاثنان تفاعلات فيزيائية مثل وجود قوى جاذبة بسبب تفاعلات فان دير فالس.

لكن هذا الامتصاص الفيزيائي لا يتضمن حدوث روابط بين الجزيئات الممتزة والممتزة. ونتيجة لذلك، ونظرًا لعدم وجود رابط بين الاثنين، فإن تفاعل المادة الممتزة والمادة الممتزة يميل إلى أن يكون ضعيفًا وهذا النوع من الامتزاز يميل إلى أن يكون أسهل لحدوث الامتزاز.

• الامتصاص الكيميائي

الامتزاز الكيميائي هو نوع آخر من الامتزاز وهو الامتزاز عن طريق التفاعل الكيميائي. في الامتصاص الكيميائي، تواجه الجزيئات الممتزة والممتصة ترابطًا كيميائيًا. إن وجود رابطة كيميائية بين المادة الممتزة والمادة الممتزة سيجعل التفاعل بين المادتين أقوى.

ونتيجة لذلك، فإن إزالة الجزيئات الممتزة من المادة الممتزة تميل إلى أن تكون أكثر صعوبة وتتطلب طاقة أعلى من الامتصاص الفيزيائي. ولذلك، فإن هذا النوع من الامتزاز الكيميائي يطبق على نطاق واسع لأغراض معينة بسبب طبيعة الرابطة التي تميل إلى أن تكون قوية.

---

العوامل المؤثرة على الامتزاز

العوامل التي يمكن أن تؤدي إلى حدوث هذا الامتزاز تشمل ما يلي؛

• تفعيل الممتزات

قبل أن يتم استخدام المادة كمادة ماصة، يجب معالجة المادة وهو ما يسمى التنشيط. تهدف عملية التنشيط هذه إلى جعل المادة الممتزة لديها القدرة على امتصاص المواد الأخرى.

يتم إجراء التنشيط عمومًا عن طريق إزالة الضيوف الموجودين في مسام أو تجاويف المادة الماصة الحصول على مادة ماصة ذات تجاويف فارغة وتسمح بملئها بمادة ماصة مطلوب.

يمكن إجراء عملية التنشيط بطرق مختلفة، مثل التسخين لتبخير المادة الضيف أو باستخدام طريقة غسيل حمضية قوية لإذابة المادة الضيف في المادة المازة.

• مساحة السطح الممتزة

تلعب مساحة السطح أو مساحة السطح أيضًا دورًا مهمًا في عملية الامتزاز لأن هذا الحدث يشمل سطح المادة المازة. كلما زادت مساحة سطح المادة الممتزة، سيكون للمادة قدرة امتصاص أكبر.

وذلك لأن مساحة السطح الأكبر تشير إلى أن المادة لديها فرص أكبر للتفاعل مع المادة الممتزة.

• وقت الاتصال

بشكل عام، كلما طالت فترة خلط المادة الممتزة مع المادة الممتزة، زادت التفاعلات التي تحدث. وذلك لأنه في عملية الامتزاز، في بعض الأحيان يجب أن تمر المادة الممتزة بالانتشار حيث تستغرق هذه العملية وقتًا أيضًا.

لذلك، مع مرور الوقت الكافي، ستؤدي عملية الانتشار المثالية إلى زيادة قدرة المادة على الامتصاص.

• تأثير درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة المحيطة أيضًا على عملية الامتزاز لأن الامتزاز يتبع بشكل أساسي مبدأ لو شاتيليه في حالة التوازن في الكيمياء حيث كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت عملية الامتزاز بينما في درجات الحرارة المنخفضة يميل التفاعل إلى ذلك يمين.

• تأثير الضغط

عادة ما يحدث تأثير هذا الضغط في امتزاز جزيئات الغاز حيث أن زيادة ضغط المادة الممتزة، في هذه الحالة، أي الغاز، ستزيد من قدرة المادة المازة على الامتزاز.

وذلك لأنه عند الضغط العالي، يميل الجزيء إلى احتلال مساحة أضيق، وهو ما سيفعله يحدث ذلك، أي أن الجزيئات سوف تدخل بسهولة أكبر في تجاويف أو مسام المادة المازة عند تطبيق الضغط طويل.

---

حقائق حول عملية الامتزاز

تشمل الحقائق المختلفة التي تميز الامتزاز في الكيمياء ما يلي:

• الامتزاز يحدث تلقائيا

وكما نعلم أنه عندما يحدث حدث بشكل عفوي، فهذا يعني أن الحدث يمكن أن يحدث دون الحاجة إلى قدر معين من الطاقة ويمكن أن يحدث من تلقاء نفسه. يشير التفاعل التلقائي إلى أن التفاعل له قيمة طاقة سلبية.

في الامتزاز، تظهر هذه العملية التلقائية أن المادة الممتزة يمكن أن تمتص المادة الممتزة بسهولة دون الحاجة إلى مساعدة طاقة أخرى.

• الامتزاز هو عملية طاردة للحرارة

وبصرف النظر عن كونها عفوية، يقال أيضًا أن عملية الامتزاز هذه هي عملية طاردة للحرارة. ومن حيث الكيمياء الحرارية، فقد تمت دراسة أن العملية الطاردة للحرارة تعني أن التفاعل يحدث مصحوبًا بإطلاق الطاقة وإنتاج الحرارة في هذه العملية.

وبالمثل، تحدث أحداث الامتزاز عندما تعمل المادة المازة على امتصاص المادة الممتزة وتشكل تفاعلات بين الاثنين ستطلق هذه الجزيئات كمية معينة من الطاقة وسيتم الحصول على درجة حرارة أعلى بيئة.

---

مثال الامتزاز

للحصول على أمثلة لاستخدام هذا الامتزاز، من بين أمور أخرى، هي كما يلي؛

• نوريت لامتصاص السموم

النوريت هي مادة مكونة من الكربون المنشط. كما نعلم أن الكربون المنشط عبارة عن مادة مسامية تتمتع بقدرة امتصاص جيدة جدًا. يستخدم نوريت كمادة ممتزة لامتصاص أو امتصاص السموم والغازات والمواد التي لا تستخدم في المعدة ومن ثم إخراجها.

• جهاز تنقية المياه من طواس

الشب عبارة عن مادة كبريتات الألومنيوم التي تتمتع أيضًا بقدرة امتصاص عالية. تستخدم مادة الشب هذه على نطاق واسع كجهاز تنقية للمياه حيث تتمتع هذه المادة الموجودة في الماء بالقدرة على امتصاص المواد الأخرى مثل الشوائب والأصباغ والملوثات الأخرى الموجودة في الماء.

• مزيل المعادن الثقيلة

كما تم تطوير عملية الامتزاز لمعالجة مشكلة التلوث في مياه الصرف الصناعي التي تحتوي على معادن ثقيلة ومن المحتمل أن تكون ضارة بالبيئة. الابتكار الحالي هو عن طريق امتصاص المعادن الثقيلة في الماء باستخدام مادة ماصة فعالة.

تم تطوير العديد من المواد الممتزة لتقليل تلوث المياه بالمعادن الثقيلة، مثل استخدام أنابيب الكربون النانوية، والزيوليت الطبيعي، والكربون المنشط، وغيرها.

وبالتالي المراجعة من حول المعرفة.co.id عن الامتزاز, نأمل أن تضيف إلى البصيرة والمعرفة الخاصة بك. شكرا لكم على الزيارة ولا تنسوا قراءة المقالات الأخرى.