O que significa adsorção em química?

A adsorção é definida como a adesão de uma espécie química à superfície das partículas. O físico alemão Heinrich Kayser cunhou o termo “adsorção” em 1881. A adsorção é um processo diferente da absorção, no qual uma substância se difunde em um líquido ou sólido para formar uma solução.

Na adsorção, partículas de gás ou líquido se ligam à superfície sólida ou líquida que é chamada de adsorvente. As partículas formam um filme de adsorvato atômico ou molecular.

As isotérmicas são usadas para descrever a adsorção porque a temperatura tem um efeito significativo no processo. A quantidade de adsorbato ligado ao adsorvente é expressa em função da pressão de concentração a temperatura constante.

Vários modelos isotérmicos foram desenvolvidos para descrever a adsorção, incluindo:

• teoria linear
• A teoria de Freundlich
• Teoria de Langmuir
• Teoria BET (depois de Brunauer, Emmett e Teller)
• A teoria de Kisliuk

Os termos relacionados à adsorção incluem:

• Sorção: Isso engloba os processos de adsorção e absorção.
• Dessorção: O processo inverso de sorção. O oposto de adsorção ou absorção.

Definição de adsorção da IUPAC

A definição de adsorção da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) é:

“Adsorção vs Absorção

A adsorção é um fenômeno de superfície no qual partículas ou moléculas se ligam à camada superior do material. A absorção, por outro lado, é mais profunda, envolvendo todo o volume do absorvente. Absorção é o preenchimento de poros ou buracos em uma substância.

Características dos adsorventes

Os adsorventes geralmente têm diâmetros de poros pequenos, portanto, há uma alta área de superfície para facilitar a adsorção. O tamanho dos poros é geralmente entre 0,25 e 5 mm. Os adsorventes industriais têm alta estabilidade térmica e resistência à abrasão. Dependendo da aplicação, a superfície pode ser hidrofóbica ou hidrofílica. Existem adsorventes polares e não polares. Os adsorventes vêm em muitas formas, incluindo bastonetes, grânulos e formas moldadas. Existem três classes principais de adsorventes industriais:

• Compostos à base de carbono (por exemplo, grafite, carvão ativado)
• Compostos à base de oxigênio (por exemplo, zeólitos, sílica)
• Compostos à base de polímeros

Como funciona a adsorção

A adsorção depende da energia de superfície. Os átomos da superfície do adsorvente são parcialmente expostos para que possam atrair as moléculas do adsorvente. A adsorção pode resultar de atração eletrostática, quimissorção ou fisissorção.

Exemplos de adsorção

Exemplos de adsorventes incluem:

• Gel de sílica
• Alumina
• carvão ativado ou carvão
• Zeólitos
• Chillers de adsorção usados ​​com refrigerantes
• Biomateriais que adsorvem proteínas

A adsorção é o primeiro estágio do ciclo de vida de um vírus. Alguns cientistas consideram o videogame Tetris um modelo para o processo de adsorção de moléculas moldadas em superfícies planas.

Aplicações de adsorção

Existem muitas aplicações do processo de adsorção, incluindo:

• A adsorção é usada para resfriar a água das unidades de ar condicionado.
• O carvão ativado é usado para filtragem de aquários e filtragem de água em casa.
• O gel de sílica é usado para evitar que a umidade danifique eletrônicos e roupas.
• Adsorventes são usados ​​para aumentar a capacidade de carbonos derivados de carbonetos.
• Os adsorventes são usados ​​para produzir revestimentos antiaderentes em superfícies.
• A adsorção pode ser usada para estender o tempo de exposição de drogas específicas.
• Os zeólitos são usados ​​para remover o dióxido de carbono do gás natural, remover o monóxido de carbono do gás de reforma, para craqueamento catalítico e outros processos.
• O processo é usado em laboratórios químicos para troca iônica e cromatografia.

Fontes

• _{Glossário de Termos de Química Atmosférica (Recomendações 1990)”. Pure and Applied Chemistry 62: 2167. 1990.}
• _{Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Prancha, J. (2010). “Interação de Sistemas de Modelo de Cimento com Superplastificantes Investigados Usando Microscopia de Força Atômica, Potencial Zeta e Medições de Adsorção”. J Interface Colóide Sci. 347 (1): 15–24.}