Сорбент

Сорбент . – нерастворимый материал, который либо поглощает , либо адсорбирует жидкости ^[1] или газы. ^[2] Их часто используют для удаления загрязняющих веществ и при ликвидации последствий химических аварий. ^[3] и разливы нефти . ^[4] Помимо использования в промышленности, сорбенты используются в коммерческих продуктах, таких как подгузники. ^[5] и поглотители запахов , ^[6] и исследуются для применения в анализе воздуха в окружающей среде, особенно при анализе летучих органических соединений . ^[7] Название сорбент происходит от слова сорбция . ^[8] что само по себе является производным от адсорбции и абсорбции. ^[9]

Механизм действия

Сорбенты собирают определенные жидкости или газы в зависимости от состава материала, используемого в сорбенте. Некоторые из наиболее распространенных сорбентов, используемых для очистки разливов нефти, изготовлены из материалов, которые являются как олеофильными , так и гидрофобными , имеют большую площадь поверхности благодаря структурным конструкциям, включающим поры и капилляры, и впитывают жидкость за счет капиллярного действия . ^[1] Сорбенты могут использоваться для сбора нежелательных ионов и действовать как ионообменная смола многоразового использования , состоящая из заряженных слоев материала, которые можно нагревать или обрабатывать иным образом для удаления загрязняющих веществ. ^[10] В этом и подобных случаях частицы загрязняющих веществ притягиваются к сорбенту за счет электростатических сил . ^[11] Некоторые сорбенты химически связываются с частицами посредством химической адсорбции или хемосорбции ; этот процесс зачастую труднее повернуть вспять . ^[12]

Примеры

Сорбенты бывают различных форм и материалов, в том числе:

Активированный уголь – наиболее широко используемый сорбент, известный и производимый с 19 века. ^[13]
Молекулярные сита , обычно изготовленные из цеолита . ^[14]
Губки , способные впитывать жидкость, во много раз превышающую их собственный вес. ^[15]
Маты из полипропиленового волокна, которые можно использовать для впитывания масла, ^[16]
Изделия из целлюлозного волокна, используемые для нефте- или химической сорбции, ^[3]
Гранулированный гелевый материал в подгузниках , способный поглощать мочу в несколько раз больше своего первоначального веса . ^[5]
Прокладки при недержании , которые также могут содержать нетканый материал в качестве сорбента, ^[17] и
Десиканты , которые притягивают воду, тем самым высушивая ( высушивая ) окружающие материалы. ^[18]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Уиллис 2009 , с. VII.
^ Окетт и др. 2018 , с. 669.
^ Jump up to: ^а ^б Джи и др. 2019 , с. 2588.
^ Ге и др. 2016 , с. 10459.
^ Jump up to: ^а ^б Георгиев, Павел; Белка, Мариуш; Бончек, Томаш; Плотка-Василька, Юстина (июнь 2023 г.). «Присутствие полициклических ароматических углеводородов в одноразовых детских подгузниках: простой метод определения посредством жидкостно-жидкостной экстракции с высаливанием в сочетании с газовой хроматографией-масс-спектрометрией» . Журнал хроматографии А. 1698 : 463981. doi : 10.1016/j.chroma.2023.463981 .
^ «Контроль выбросов запаха при компостировании навоза крупного рогатого скота с помощью дезодорации компоста и использования обогащенного азотом компоста». Ниой Каори Канкё Гаккаиси (на японском языке). Японская ассоциация по защите окружающей среды от запахов. Июль 2009 г. doi : 10.2171/jao.40.229 . ISSN 1348-2904 .
^ Уиллис 2009 , стр. 99–102.
^ «Определение понятия «сорбент» » . Словарь английского языка Коллинза . Издательство ХарперКоллинз . Проверено 11 июня 2024 г.
^ «Определение понятия «сорбция» » . Словарь английского языка Коллинза . ХарперКоллинз . Проверено 11 июня 2024 г.
^ Женисова, Акбота; Микели, Франческа; Росси, Леучио; Стандарт, Стивен; Фосколо, Пьер Уго; Галлуччи, Катя (апрель 2014 г.). «Экспериментальная оценка синтетических сорбентов на основе Mg и Ca для улавливания CO2» . Химические инженерные исследования и проектирование . 92 (4): 727–740. дои : 10.1016/j.cherd.2013.11.005 .
^ Уиллис 2009 , с. 368.
^ Фаррух, Сара; Фань, Сяньфэн; Мустафа, Киран; Хусейн, Аршад; Аюб, Мухаммед; Юнас, Мохаммад (2021 г.), «Хемосорбция» , «Нанотехнологии и производство устойчивого водорода» , Чам: Springer International Publishing, стр. 83–93, doi : 10.1007/978-3-030-60402-8_8 , ISBN 978-3-030-60401-1 , получено 11 июля 2024 г.
^ Ян 2003 , с. 79.
^ Ян 2003 , стр. 157–187.
^ Гату, Мария-Анна; Цуклерис, Димитриос; Павлатов, Евангелия А.; Лагопати, Нефели (19 февраля 2020 г.). «Промышленные губки как новая технология удаления сырой нефти из морской и промышленных сточных вод: обзор» . Биомедицинский журнал научно-технических исследований . 25 (5): 19426–19436. дои : 10.26717/BJSTR.2020.25.004251 . ISSN 2574-1241 .
^ Баят, А.; Агамири, Сан-Франциско; Мохеб, А.; Вакили-Нежаад, Г.Р. (декабрь 2005 г.). «Очистка морской воды от разливов нефти сорбирующими материалами» . Химическая инженерия и технологии . 28 (12): 1525–1528. doi : 10.1002/ceat.200407083 . ISSN 0930-7516 .
^ Дас, Дипаян; Прадхан, Арун Кумар; Пурдейхими, Бенам (5 ноября 2012 г.). «Зависимость водопоглощающих свойств нетканых материалов от их материальных и структурных характеристик: моделирование и эксперименты» . Журнал прикладной науки о полимерах . 126 (3): 1053–1060. дои : 10.1002/app.36635 . ISSN 0021-8995 .
^ Флёрке, Отто В.; Греч, Гериберт А.; Бранк, Фред; Бенда, Леопольд; Пашен, Зигфрид; Бергна, Орасио Э.; Робертс, Уильям О.; Уэлш, Уильям А.; Либанати, Кристиан; Эттлингер, Манфред; Кернер, Дитер; Майер, Моника; Меон, Уолтер; Шмоль, Ральф; Гис, Герман; Шиффманн, Дитмар (15 апреля 2008 г.). «Силикат». Энциклопедия промышленной химии Ульмана (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/14356007.a23_583.pub3 . ISBN 978-3-527-30385-4 .

Уиллис, Томас П. (2009). Сорбенты: свойства, материалы и применение . Издательство Нова Сайенс . ISBN 978-1-60741-851-1 .
Окетт, Джози Э.; Дайкер, Сэмюэл Г.; Тернер, Дэвид Р.; Баттен, Стюарт Р.; Петерсон, Ванесса К. (июль 2018 г.). «Понимание функциональности селективного газового сорбента, полученное с помощью дифракции нейтронов с временным разрешением» . ХимПлюсХим . 83 (7): 669–675. дои : 10.1002/cplu.201800210 . ISSN 2192-6506 .
Джи, Сыльги; Ким, Сон К.; Сон, Усок; Мён, Сунг; Лим, Чонсон; Юнг, Ха-Гюн; Ан, Ки-Сок; Ли, Сун Сук (март 2019 г.). «Экологичный химический сорбент из ацетата целлюлозы для устранения опасных разливов летучих органических жидкостей: идеальный материал для решения проблемы опасности испарения» . Целлюлоза . 26 (4): 2587–2597. дои : 10.1007/s10570-019-02264-9 . ISSN 0969-0239 .
Ге, Джин; Чжао, Хао-Ю; Чжу, Хун-Ву; Хуан, Цзинь; Ши, Лу-Ань; Ю, Шу-Хонг (декабрь 2016 г.). «Усовершенствованные сорбенты для ликвидации разливов нефти: последние достижения и перспективы на будущее» . Продвинутые материалы . 28 (47): 10459–10490. дои : 10.1002/adma.201601812 . ISSN 0935-9648 .
Ян, Ральф Т. (2003). Адсорбенты: основы и применение . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-29741-3 .

[FOOTNOTEWillis2009vii-1] Jump up to: ^а ^б Уиллис 2009 , с. VII.

[FOOTNOTEAuckettDuykerTurnerBatten2018669-2] Окетт и др. 2018 , с. 669.

[FOOTNOTEJiKimSongMyung20192588-3] Jump up to: ^а ^б Джи и др. 2019 , с. 2588.

[FOOTNOTEGeZhaoZhuHuang201610459-4] Ге и др. 2016 , с. 10459.

[:0-5] Jump up to: ^а ^б Георгиев, Павел; Белка, Мариуш; Бончек, Томаш; Плотка-Василька, Юстина (июнь 2023 г.). «Присутствие полициклических ароматических углеводородов в одноразовых детских подгузниках: простой метод определения посредством жидкостно-жидкостной экстракции с высаливанием в сочетании с газовой хроматографией-масс-спектрометрией» . Журнал хроматографии А. 1698 : 463981. doi : 10.1016/j.chroma.2023.463981 .

[6] «Контроль выбросов запаха при компостировании навоза крупного рогатого скота с помощью дезодорации компоста и использования обогащенного азотом компоста». Ниой Каори Канкё Гаккаиси (на японском языке). Японская ассоциация по защите окружающей среды от запахов. Июль 2009 г. doi : 10.2171/jao.40.229 . ISSN 1348-2904 .

[FOOTNOTEWillis200999–102-7] Уиллис 2009 , стр. 99–102.

[8] «Определение понятия «сорбент» » . Словарь английского языка Коллинза . Издательство ХарперКоллинз . Проверено 11 июня 2024 г.

[9] «Определение понятия «сорбция» » . Словарь английского языка Коллинза . ХарперКоллинз . Проверено 11 июня 2024 г.

[10] Женисова, Акбота; Микели, Франческа; Росси, Леучио; Стандарт, Стивен; Фосколо, Пьер Уго; Галлуччи, Катя (апрель 2014 г.). «Экспериментальная оценка синтетических сорбентов на основе Mg и Ca для улавливания CO2» . Химические инженерные исследования и проектирование . 92 (4): 727–740. дои : 10.1016/j.cherd.2013.11.005 .

[FOOTNOTEWillis2009368-11] Уиллис 2009 , с. 368.

[12] Фаррух, Сара; Фань, Сяньфэн; Мустафа, Киран; Хусейн, Аршад; Аюб, Мухаммед; Юнас, Мохаммад (2021 г.), «Хемосорбция» , «Нанотехнологии и производство устойчивого водорода» , Чам: Springer International Publishing, стр. 83–93, doi : 10.1007/978-3-030-60402-8_8 , ISBN 978-3-030-60401-1 , получено 11 июля 2024 г.

[FOOTNOTEYang200379-13] Ян 2003 , с. 79.

[FOOTNOTEYang2003157–187-14] Ян 2003 , стр. 157–187.

[15] Гату, Мария-Анна; Цуклерис, Димитриос; Павлатов, Евангелия А.; Лагопати, Нефели (19 февраля 2020 г.). «Промышленные губки как новая технология удаления сырой нефти из морской и промышленных сточных вод: обзор» . Биомедицинский журнал научно-технических исследований . 25 (5): 19426–19436. дои : 10.26717/BJSTR.2020.25.004251 . ISSN 2574-1241 .

[16] Баят, А.; Агамири, Сан-Франциско; Мохеб, А.; Вакили-Нежаад, Г.Р. (декабрь 2005 г.). «Очистка морской воды от разливов нефти сорбирующими материалами» . Химическая инженерия и технологии . 28 (12): 1525–1528. doi : 10.1002/ceat.200407083 . ISSN 0930-7516 .

[17] Дас, Дипаян; Прадхан, Арун Кумар; Пурдейхими, Бенам (5 ноября 2012 г.). «Зависимость водопоглощающих свойств нетканых материалов от их материальных и структурных характеристик: моделирование и эксперименты» . Журнал прикладной науки о полимерах . 126 (3): 1053–1060. дои : 10.1002/app.36635 . ISSN 0021-8995 .

[18] Флёрке, Отто В.; Греч, Гериберт А.; Бранк, Фред; Бенда, Леопольд; Пашен, Зигфрид; Бергна, Орасио Э.; Робертс, Уильям О.; Уэлш, Уильям А.; Либанати, Кристиан; Эттлингер, Манфред; Кернер, Дитер; Майер, Моника; Меон, Уолтер; Шмоль, Ральф; Гис, Герман; Шиффманн, Дитмар (15 апреля 2008 г.). «Силикат». Энциклопедия промышленной химии Ульмана (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/14356007.a23_583.pub3 . ISBN 978-3-527-30385-4 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]