Абсорбция (химия)
Абсорбция — это физическое или химическое явление или процесс , в котором атомы , молекулы или ионы попадают в жидкую или твердую объемную фазу материала. Это процесс, отличный от адсорбции , поскольку поглощающиеся молекулы захватываются объемом, а не поверхностью (как в случае адсорбции).
Более распространенное определение таково: «Абсорбция — это химическое или физическое явление, при котором молекулы, атомы и ионы поглощаемого вещества входят в объемную фазу (газовую, жидкую или твердую) материала, в котором оно поглощается».
Более общий термин — сорбция , который охватывает абсорбцию, адсорбцию и ионный обмен . Абсорбция – это состояние, при котором что-то поглощает другое вещество. [ 1 ]
Во многих важных в технике процессах вместо физического процесса используется химическая абсорбция, например поглощение углекислого газа едким натром, — такие кислотно-основные процессы не подчиняются закону распределения Нернста (см.: Растворимость ).
Некоторые примеры этого эффекта см. в разделе « Жидкостно-жидкостная экстракция» . Можно экстрагировать растворенное вещество из одной жидкой фазы в другую без химической реакции. Примерами таких растворенных веществ являются благородные газы и четырехокись осмия . [ 1 ]
Процесс поглощения означает, что вещество захватывает и преобразует энергию. Абсорбент распределяет захватываемый им материал по всему объему, а адсорбент распределяет его только по поверхности.
Процесс проникновения газа или жидкости в тело адсорбента широко известен как абсорбция.
абсорбция : 1) Процесс удержания одного материала (абсорбата) другим (абсорбентом); это может быть физическое растворение газа, жидкости или твердого тела в жидкости, прикрепление молекул газа, пара, жидкости или растворенного вещества к твердой поверхности под действием физических сил и т. д. В спектрофотометрии - поглощение света при характеристике длины волн или диапазоны длин волн используются для определения химической природы молекул, атомов или ионов и для измерения концентрации этих веществ. 2) Явление, при котором излучение передается материи, через которую оно проходит часть или всю свою энергию. [ 2 ]
Уравнение
[ редактировать ]Если поглощение представляет собой физический процесс, не сопровождающийся каким-либо другим физическим или химическим процессом, оно обычно подчиняется закону распределения Нернста :
- «соотношение концентраций некоторых растворенных веществ в двух объемных фазах, когда они находятся в равновесии и в контакте, является постоянным для данного растворенного вещества и объемных фаз»:
![{\displaystyle {\frac {[x]_{1}}{[x]_{2}}}={\text{константа}}=K_{N(x,12)}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e0ec1ce71d0ce27734b33e4d1dfae04be91ecf13)
Величина константы K N зависит от температуры и называется коэффициентом разделения . Это уравнение справедливо, если концентрации не слишком велики и если вид «х» не меняет свою форму ни в одной из двух фаз «1» или «2». Если такая молекула претерпевает ассоциацию или диссоциацию , то это уравнение по-прежнему описывает равновесие между «х» в обеих фазах, но только для одной и той же формы – концентрации всех остальных форм необходимо рассчитывать с учетом всех остальных равновесий. [ 1 ]
В случае поглощения газа его концентрацию можно рассчитать, используя, например, закон идеального газа : c = p/RT . Альтернативно, можно использовать парциальные давления вместо концентраций .
Виды поглощения
[ редактировать ]Абсорбция – это процесс, который может быть химическим (реактивным) или физическим (нереактивным).
Химическая абсорбция
[ редактировать ]Химическая абсорбция или реактивная абсорбция – это химическая реакция между поглощаемыми и поглощающими веществами. Иногда это сочетается с физическим поглощением. Этот тип поглощения зависит от стехиометрии реакции и концентрации ее реагентов. Они могут осуществляться в различных установках, с широким спектром типов фазовых потоков и взаимодействий. В большинстве случаев РА проводят в тарельчатых или насадочных колонках. [ 3 ]
Физическое поглощение
[ редактировать ]Вода в твердом состоянии
[ редактировать ]Гидрофильные твердые вещества, к которым относятся многие твердые вещества биологического происхождения, легко поглощают воду. Полярные взаимодействия между водой и молекулами твердого тела способствуют разделению воды на твердое вещество, что может обеспечить значительное поглощение водяного пара даже при относительно низкой влажности.
Восстановление влаги
[ редактировать ]Волокно . (или другой гидрофильный материал), подвергшееся воздействию атмосферы, обычно содержит некоторое количество воды, даже если оно кажется сухим Воду можно удалить путем нагревания в печи, что приведет к измеримому уменьшению веса, который постепенно восстановится, если волокно будет возвращено в «нормальную» атмосферу. Этот эффект имеет решающее значение в текстильной промышленности, где доля воды в весе материала называется возвратом влаги . [ 4 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Макмерри, Джон (2003). Основы органической химии (Пятое изд.). Агнус Макдональд. п. 409. ИСБН 0-534-39573-2 .
- ^ «поглощение» . Золотая книга . ИЮПАК. дои : 10.1351/goldbook.A00036 . Проверено 1 апреля 2024 г.
- ^ Лейвишка, Тийна; Гехор, Сеппо; Эйярви, Эркки; Сарпола, Арья; Тансканен, Юха (10 апреля 2012 г.). «Характеристики и возможности применения крупных глинистых фракций из Пуоланки, Финляндия» . Центральноевропейский инженерный журнал . 2 (2): 239–247. Бибкод : 2012CEJE....2..239L . дои : 10.2478/s13531-011-0067-9 . S2CID 137225536 .
- ^ «Восстановление влаги – КАМЕЯ» . www.cameo.mfa.org . Проверено 25 сентября 2018 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
