吸着: 定義、動作原理、種類、影響要因および例

August 30, 2023
にリンクポリシーコンタクト

click fraud protection

吸着: 定義、動作原理、種類、影響要因および例 – 吸着ですか？この機会にナレッジ.co.idについてそれについて、そしてもちろんそれをカバーする他のことについても説明します。理解を深めるために、以下の記事でその議論を一緒に見てみましょう。

吸着: 定義、動作原理、種類、影響要因および例

吸着とは、物質が周囲の他の物質を引き付けて相互作用し、その物質と結合する現象です。この吸着プロセスは、固体と固体などの 1 つの相にある物質間でも、固体と液体など、異なる相にある物質間でも発生します。

吸着の反対の現象は脱着です。これは、ある材料が別の材料から放出されるプロセスです。

この吸着イベントにより、最初に環境に拡散した物質が収集され、別の吸着媒体に結合します。は吸着剤と呼ばれ、この吸着性材料は他の適切な物質を引き付けて材料と相互作用する能力を持っています。の。一方、吸着材に吸着または結合する他の物質は吸着質と呼ばれます。

吸着の発生には、吸着材料が表面を持つ分子内の表面間の相互作用が関係します。他の物質を引き寄せる傾向があるため、結合した吸着物質が表面にくっつきます。吸着剤。

この吸着プロセスは触媒や浄水器、水質汚染の軽減など化学分野で広く利用されています。

吸収という言葉も知られています。基本的に、これら 2 つの現象は、吸着が吸着材料の上層への分子の結合を伴うことを除けば似ています。一方、吸収では、分子の結合または付着が吸着材料の層の奥深くまで浸透する傾向があります。したがって、一般に、吸収イベントはより高い結合強度を持ちます。

吸着動作原理

吸着は不安定性によって発生します。科学用語では、表面の残留力と呼ばれます。安定性の存在により、到達するのに適した他の物質と結合する傾向がある吸着物質。安定性。

したがって、一般に吸着材には活性点と呼ばれる基があり、この基は吸着プロセス、つまり吸着分子との相互作用において重要な役割を果たします。この相互作用に加えて、吸着材料内の空洞または細孔の存在によっても吸着が引き起こされる可能性があります。

活性炭やゼオライトなどの材料は、内部に大きな表面積を持つ多孔質材料です。その結果、吸着質は細孔に入り込み、既存の空洞を満たすことができ、その結果、吸着質は細孔内に捕捉される。

さらに、吸着剤の中にあった物質は、さまざまな相互作用によってその位置を安定化することができます。水素結合、双極子相互作用、静電相互作用、ファンデルワールス相互作用など等

instagram viewer

吸着タイプ

さまざまな種類の吸着とその説明には次のものが含まれます。

物理吸着

物理吸着は、吸着質と吸着剤の間で起こる相互作用に基づく吸着の一種です。物理吸着では、吸着質は吸着剤に引き付けられ、両者はファンデルワールス相互作用による引力の存在などの物理的相互作用を経験します。

しかし、この物理吸着には、吸着剤分子と吸着質との間の結合の発生は関与しません。その結果、両者の間に結合がないため、吸着剤と吸着質の相互作用が弱くなり、脱離が起こりやすくなる傾向があります。

化学吸着

化学吸着は、化学的相互作用による吸着である別の種類の吸着です。化学吸着では、吸着剤と吸着質分子が化学結合します。吸着剤と吸着質の間に化学結合が存在すると、2 つの材料の相互作用がより強くなります。

その結果、吸着材料から吸着分子を除去することはより困難になる傾向があり、物理吸着よりも高いエネルギーが必要となります。したがって、このタイプの化学吸着は、結合が強くなる傾向があるため、特定の目的に広く適用されています。

吸着に影響を与える要因

この吸着を引き起こす要因には次のようなものがあります。

吸着剤の活性化

材料を吸着剤として使用するには、その前に活性化と呼ばれる処理を行う必要があります。この活性化プロセスは、吸着材に他の物質を吸収する能力を持たせることを目的としています。

活性化は通常、吸着剤の細孔や空洞に存在するゲストを除去することによって行われます。空洞を有する吸着材料が得られ、それを吸着質で満たすことができる欲しかった。

活性化処理は、加熱してゲスト物質を蒸発させる方法や、強酸洗浄法を用いてゲスト物質を吸着剤に溶解させる方法など、様々な方法で行うことができる。

吸着表面積

この現象には吸着剤の表面が関与するため、表面積も吸着プロセスにおいて重要な役割を果たします。吸着性材料の表面積が大きいほど、その材料の吸着能力は大きくなります。

これは、表面積が大きいほど、材料が吸着質と相互作用する機会が多いことを示すためです。

連絡時間

一般に、吸着剤と吸着質を混合する時間が長ければ長いほど、より大きな相互作用が発生します。それは、吸着プロセスにおいて、吸着物が拡散を経なければならない場合があり、このプロセスにも時間がかかるためです。

したがって、十分な時間をかけて完全な拡散プロセスを行うと、物質の吸着能力が高まります。

温度の影響

吸着は基本的に平衡状態ではル・シャトリエの原理に従うため、周囲温度も吸着プロセスに影響します。化学では、温度が高くなると吸着プロセスが減少しますが、低温では反応が進行する傾向があります。右。

圧力の影響

この圧力の影響は通常、ガス分子の吸着で発生し、吸着質、この場合はガスの圧力が上昇すると、吸着剤の吸着能力が増加します。

それは、高圧では分子がより狭い空間を占有せざるを得なくなる傾向があるためです。つまり、圧力がかかると分子が吸着剤の空洞または細孔に入りやすくなります。高い。

吸着プロセスに関する事実

化学における吸着を特徴づけるさまざまな事実には、次のようなものがあります。

吸着は自然発生的に起こる

ご存知のとおり、イベントが自発的に発生するということは、そのイベントが一定量のエネルギーを必要とせずに発生し、それ自体で発生する可能性があることを意味します。自発的な反応は、その反応が負の gibs エネルギー値を持つことを示します。

吸着では、この自発的なプロセスは、吸着材が他のエネルギーの助けを必要とせずに吸着物を容易に吸収できることを示しています。

吸着は発熱プロセスです

この吸着プロセスは、自発的であるだけでなく、発熱プロセスとも言われます。熱化学の観点からは、発熱過程とは、エネルギーの放出を伴う反応が起こり、その過程で熱が発生することを意味すると研究されています。

同様に、吸着イベントは、吸着剤が吸着質を吸収するように作用し、両者の間に相互作用を形成するときに発生します。これらの分子は一定量のエネルギーを放出し、より高い温度が得られます。環境。

吸着例

この吸着の使用例としては、次のようなものがあります。

ノリット毒吸収剤

ノーライトは活性炭からなる素材です。ご存知のとおり、活性炭は非常に優れた吸着能力を備えた多孔質材料です。ノリットは、胃の中で使われなかった毒素やガス、物質を吸着・吸収して排泄するための吸着剤として使用されます。

タワスの浄水器

ミョウバンは硫酸アルミニウムの一種であり、高い吸着能力を持っています。このミョウバン材料は浄水器として広く使用されており、この材料は水中で不純物、染料、その他の汚染物質などの他の物質を吸収する能力を持っています。

重金属除去剤

吸着プロセスは、重金属を含み環境に有害な可能性がある工業廃水の汚染問題に対処するために開発されました。既存の技術革新は、効果的な吸着材を使用して水中の重金属を吸着することによるものです。

水中の重金属汚染を軽減するために、カーボンナノチューブ、天然ゼオライト、活性炭などを使用した多くの吸着材料が開発されています。

したがって、からのレビューは、ナレッジ.co.idについてについて吸着, あなたの洞察力と知識をさらに深めることができれば幸いです。訪問していただきありがとうございます。他の記事もぜひお読みください。

内容一覧

吸着: 定義、動作原理、種類、影響要因および例