Adsorption ist das Festkleben von Atomen, Ionen oder Molekülen von einem Benzin, Flüssigkeit oder aufgelöstem Festkörper zu einer Oberfläche. Dieser Prozess schafft einen Film des Adsorbats auf der Oberfläche des adsorbent. Dieser Prozess unterscheidet sich von der Absorption, in der eine Flüssigkeit (der absorbate) durchdringt oder durch einen flüssigen oder festes (das Absorptionsmittel) aufgelöst wird. Bemerken Sie, dass Adsorption ein Oberflächenprozess ist, während Absorption mit dem ganzen Volumen des Materials verbunden ist. Der Begriff Sorption umfasst beide Prozesse, während desorption die Rückseite der Adsorption ist. Es ist ein Oberflächenphänomen.

Ähnlich der Oberflächenspannung ist Adsorption eine Folge der Oberflächenenergie. In einem Schüttgut werden alle Abbinden-Voraussetzungen (sie ionisch, covalent, oder metallisch sein), der konstituierenden Atome des Materials durch andere Atome im Material gefüllt. Jedoch werden Atome auf der Oberfläche des adsorbent durch andere adsorbent Atome nicht ganz umgeben und können deshalb Adsorbate anziehen. Die genaue Natur des Abbindens hängt von den Details der beteiligten Arten ab, aber der Adsorptionsprozess wird allgemein als physisorption (Eigenschaft von schwachen Kräften von van der Waals) oder Chemisorption (Eigenschaft von covalent klassifiziert, der verpfändet). Es kann auch wegen der elektrostatischen Anziehungskraft vorkommen.

Adsorption ist in vielen natürliche physische, biologische und chemische Systeme da, und wird in Industrieanwendungen wie Aktivkohle weit verwendet, gewinnend und mit der überflüssigen Hitze, um kaltes Wasser für die Klimatisierung und anderen Prozess-Voraussetzungen (Adsorptionskälteanlagen), synthetische Harze, Zunahme-Lagerungskapazität von Karbid-abgeleitetem Kohlenstoff für stimmbaren nanoporous Kohlenstoff und Wasserreinigung zur Verfügung zu stellen. Adsorption, Ion-Austausch und Chromatographie sind Sorptionsprozesse, in denen bestimmte Adsorbate von der flüssigen Phase bis die Oberfläche von unlöslichen, starren Partikeln auswählend übertragen werden, die in einem Behälter aufgehoben sind, oder sich in einer Säule verpacken gelassen haben. Kleiner bekannt, sind die pharmazeutischen Industrieanwendungen als ein Mittel, neurologische Aussetzung von spezifischen Rauschgiften oder Teilen davon zu verlängern.

Isothermen

Adsorption wird gewöhnlich durch Isothermen, d. h. den Betrag des Adsorbats auf dem adsorbent als eine Funktion seines Drucks (wenn Gas-) oder Konzentration (wenn flüssig) bei der unveränderlichen Temperatur beschrieben. Die adsorbierte Menge wird fast immer durch die Masse des adsorbent normalisiert, um Vergleich von verschiedenen Materialien zu erlauben.

Freundlich

Das erste mathematische passende zu einer Isotherme wurde von Freundlich und Küster (1894) veröffentlicht und ist eine rein empirische Formel für gasartige Adsorbate,

:

wo die adsorbierte Menge ist, die Masse des adsorbent ist, der Druck des Adsorbats ist und und empirische Konstanten für jedes Adsorbent-Adsorbat-Paar bei einer gegebenen Temperatur sind. Die Funktion hat ein asymptotisches Maximum, als Druck ohne bestimmten zunimmt. Da die Temperatur, die Konstanten und Änderung zunimmt, um die empirische Beobachtung zu widerspiegeln, dass die Menge Anstiege langsamer adsorbiert hat und höherer Druck erforderlich ist, die Oberfläche zu sättigen.

Langmuir

1916 hat Irving Langmuir eine neue Musterisotherme für Benzin veröffentlicht, das zu Festkörpern adsorbiert ist, die seinen Namen behalten haben. Es ist eine halbempirische Isotherme ist auf einen vorgeschlagenen kinetischen Mechanismus zurückzuführen gewesen. Es basiert auf vier Annahmen:

1. Die Oberfläche des adsorbent ist gleichförmig, d. h. alle Adsorptionsseiten sind gleichwertig.
2. Adsorbierte Moleküle wirken nicht aufeinander.
3. Die ganze Adsorption kommt durch denselben Mechanismus vor.
4. An der maximalen Adsorption wird nur eine Monoschicht gebildet: Moleküle des Adsorbats lagern sich auf anderem, bereits adsorbiert, Moleküle des Adsorbats nur auf der freien Oberfläche des adsorbent nicht ab.

Diese vier Annahmen sind selten alle wahr: Es gibt immer Schönheitsfehler auf der Oberfläche, adsorbierte Moleküle sind nicht notwendigerweise träge, und der Mechanismus ist klar nicht dasselbe für die allerersten Moleküle, um zu einer Oberfläche bezüglich des letzten zu adsorbieren. Die vierte Bedingung ist am lästigsten, weil oft mehr Moleküle zur Monoschicht adsorbieren werden; dieses Problem wird durch die WETTE-Isotherme für relativ flache (nichtmikroporöse) Oberflächen gerichtet. Die Langmuir Isotherme ist dennoch die erste Wahl für die meisten Modelle der Adsorption, und hat viele Anwendungen in der Oberflächenkinetik (gewöhnlich hat Langmuir-Hinshelwood Kinetik genannt), und Thermodynamik.

Langmuir hat vorgeschlagen, dass Adsorption durch diesen Mechanismus stattfindet: wo A ein Gasmolekül ist und S eine Adsorptionsseite ist. Die direkten und umgekehrten Rate-Konstanten sind k und k. Wenn wir Oberflächeneinschluss als der Bruchteil der besetzten Adsorptionsseiten definieren, im Gleichgewicht haben wir:

:

oder

:

wo der teilweise Druck des Benzins oder die Mahlzahn-Konzentration der Lösung ist.

Für den sehr niedrigen Druck und für den Hochdruck

ist

schwierig, experimentell zu messen; gewöhnlich ist das Adsorbat ein Benzin, und die adsorbierte Menge wird in Maulwürfen, Grammen oder Gasvolumina bei der Standardtemperatur und dem Druck (STP) pro Gramm von adsorbent gegeben. Wenn wir v das STP Volumen des Adsorbats nennen, das erforderlich ist, eine Monoschicht auf dem adsorbent (pro Gramm von adsorbent) zu bilden, und wir einen Ausdruck für eine Gerade erhalten:

:

Durch seinen Hang und Y-Abschnitt können wir v und K erhalten, die Konstanten für jedes adsorbent/adsorbate Paar bei einer gegebenen Temperatur sind. v ist mit der Zahl von Adsorptionsseiten durch das ideale Gasgesetz verbunden. Wenn wir annehmen, dass die Zahl von Seiten gerade das ganze Gebiet des in die böse Abteilung der Adsorbat-Moleküle geteilten Festkörpers ist, können wir die Fläche des adsorbent leicht berechnen.

Die Fläche eines adsorbent hängt von seiner Struktur ab; je mehr Poren, die es hat, desto größer das Gebiet, das einen großen Einfluss auf Reaktionen auf Oberflächen hat.

Wenn mehr als ein Benzin auf der Oberfläche adsorbiert, definieren wir als der Bruchteil von leeren Seiten, und wir haben:

:

Außerdem können wir als der Bruchteil der durch das j-th Benzin besetzten Seiten definieren:

:

wo ich jedes des Benzins bin, das adsorbiert.

WETTE

Häufig bilden Moleküle wirklich Mehrschichten, d. h. einige werden auf bereits adsorbierten Molekülen adsorbiert, und die Isotherme von Langmuir ist nicht gültig. 1938 haben Stephen Brunauer, Paul Emmett und Edward Teller eine Musterisotherme entwickelt, die diese Möglichkeit in Betracht zieht. Ihre Theorie wird GEWETTETE Theorie nach den Initialen in ihren Nachnamen genannt. Sie haben den Mechanismus von Langmuir wie folgt modifiziert:

:A + S ALS

:A + ALS ALS

:A + ALS ALS und so weiter

Die Abstammung der Formel ist mehr kompliziert als Langmuir (sieh Verbindungen für die ganze Abstammung). Wir herrschen vor:

:

x ist der Druck, der durch den Dampf-Druck für das Adsorbat bei dieser Temperatur (gewöhnlich geteilt ist, angezeigt), v ist das STP Volumen des adsorbierten Adsorbats, v ist das STP Volumen des Betrags des Adsorbats, das erforderlich ist, eine Monoschicht zu bilden, und c ist das Gleichgewicht unveränderlicher K, den wir in der mit dem Dampf-Druck des Adsorbats multiplizierten Isotherme von Langmuir verwendet haben. Die Schlüsselannahme hat im Abstammen der WETTE-Gleichung verwendet, dass die aufeinander folgenden Adsorptionswärmen für alle Schichten außer dem ersten der Hitze der Kondensation des Adsorbats gleich sind.

Die Langmuir Isotherme ist gewöhnlich für die Chemisorption besser, und die WETTE-Isotherme arbeitet besser für physisorption für nichtmikroporöse Oberflächen.

Kisliuk

In anderen Beispielen haben molekulare Wechselwirkungen zwischen Gasmolekülen vorher auf einer festen Oberflächenform bedeutende Wechselwirkungen mit Gasmolekülen in den gasartigen Phasen adsorbiert. Folglich wird die Adsorption von Gasmolekülen zur Oberfläche mit größerer Wahrscheinlichkeit um Gasmoleküle vorkommen, die bereits auf der festen Oberfläche da sind, die zu den Zwecken unwirksame Adsorptionsisotherme von Langmuir machend, zu modellieren. Diese Wirkung wurde in einem System studiert, wo Stickstoff das Adsorbat war und Wolfram der adsorbent durch Paul Kisliuk war (b. 1922. 2008) 1957. Um die vergrößerte Wahrscheinlichkeit der Adsorption zu ersetzen, die um die Molekül-Gegenwart auf der Substrat-Oberfläche vorkommt, hat Kisliuk die Vorgänger-Zustandtheorie entwickelt, wodurch Moleküle in einen Vorgänger-Staat an der Schnittstelle zwischen dem festen adsorbent und Adsorbat in der gasartigen Phase eingehen würden. Von hier würden Adsorbat-Moleküle entweder zum adsorbent oder desorb in die gasartige Phase adsorbieren. Die Wahrscheinlichkeit der Adsorption, die vom Vorgänger-Staat vorkommt, ist von der Nähe des Adsorbats zu anderen Adsorbat-Molekülen abhängig, die bereits adsorbiert worden sind. Wenn das Adsorbat-Molekül im Vorgänger-Staat in der nächsten Nähe zu einem Adsorbat-Molekül ist, das sich bereits auf der Oberfläche geformt hat, ließ es eine steckende Wahrscheinlichkeit durch die Größe der S Konstante widerspiegeln und wird entweder vom Vorgänger-Staat an einer Rate von k adsorbiert, oder wird desorb in die gasartige Phase an einer Rate von k. Wenn ein Adsorbat-Molekül in den Vorgänger-Staat an einer Position eingeht, die von irgendwelchen anderen vorher adsorbierten Adsorbat-Molekülen entfernt ist, wird die steckende Wahrscheinlichkeit durch die Größe der S Konstante widerspiegelt.

Diese Faktoren wurden als ein Teil einer einzelnen Konstante eingeschlossen hat einen "steckenden Koeffizienten genannt," k, hat unten beschrieben:

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Da S durch Faktoren diktiert wird, die durch das Modell von Langmuir in Betracht gezogen werden, wie man annehmen kann, ist S die unveränderliche Adsorptionsrate. Jedoch ist die Rate, die für das Modell von Kisliuk (R') unveränderlich ist, zu diesem des Modells von Langmuir verschieden, weil R' verwendet wird, um den Einfluss der Verbreitung auf der Monoschicht-Bildung zu vertreten, und zur Quadratwurzel des Diffusionskoeffizienten des Systems proportional ist. Die Kisliuk Adsorptionsisotherme wird wie folgt geschrieben, wo Θ Brucheinschluss des adsorbent mit dem Adsorbat ist, und t Immersionzeit ist:

:

Das Lösen für Θ-Erträge:

:

Henderson-Kisliuk

Diese Adsorptionsisotherme wurde für den Gebrauch mit dem neuen Feld der Adsorption von Self Assembling Monolayer (SAM) entwickelt. SAM Moleküle adsorbieren zur Oberfläche eines adsorbent, bis die Oberfläche durchtränkt mit den Kohlenwasserstoff-Ketten der SAM Moleküle wird, die Wohnung gegen das Adsorbat liegen. Das wird genannt, "sich" Struktur (1. Struktur) "hinlegend". Weitere Adsorption kommt dann vor, die Kohlenwasserstoff-Ketten veranlassend, durch die thiol Gruppengegenwart auf den kürzlich adsorbierten SAM Molekülen versetzt zu werden. Wenn dieser Adsorptionsschritt, elektrostatische Kräfte zwischen den kürzlich adsorbierten SAM Molekülen stattfindet und diejenigen vorher adsorbiert, eine neue Struktur veranlasst sich zu formen, wo alle SAM Moleküle eine "aufstehende" Orientierung (2. Struktur) besetzen. Da weitere Adsorption stattfindet, wird der komplette adsorbent durchtränkt mit SAM in einer aufstehenden Orientierung, und keine weitere Adsorption findet statt.

Das SAM Adsorbat ist gewöhnlich in einer flüssigen Phase da, und der adsorbent ist normalerweise ein Festkörper. Folglich sind zwischenmolekulare Wechselwirkungen bedeutend, und die Adsorptionsisotherme von Kisliuk gilt. Die folgende Evolution, "sich hinzulegen" und mercaptopropionic Säure (MPA) SAM Strukturen auf einem Gold adsorbent von einer flüssigen MPA-Vinylalkohol-Adsorbat-Phase "aufzustehen", wurde von Andrew P. Henderson studiert (b. 1982) u. a. 2009. Henderson u. a. verwendete elektrochemische Scheinwiderstand-Spektroskopie, um Adsorption zu messen, und hat das bezeugt die 1. Struktur hatte verschiedene Scheinwiderstand-Eigenschaften zur 2. Struktur, und dass sich beide Strukturen folgend entwickelt haben. Das hat vier Regeln erlaubt, ausgedrückt zu werden:

• Dass der Betrag des Adsorbats auf der Adsorbent-Oberfläche der Summe des Adsorbats gleich war, das 1. Struktur und 2. Struktur besetzt.
• Die Rate der 1. Struktur-Bildung ist von der Verfügbarkeit von potenziellen Adsorptionsseiten und zwischenmolekularen Wechselwirkungen abhängig.
• Der Betrag der 1. Struktur wird entleert, weil 2. Struktur gebildet wird.
• Die Rate der zweiten Struktur-Bildung wird durch den Betrag des Adsorbats diktiert, das 1. Struktur und zwischenmolekulare Wechselwirkungen in der Immersionzeit, t besetzt.

Von diesen Behauptungen, Henderson u. a. gebrauchte getrennte Begriffe, um Rate der Bruchadsorption für die 1. Struktur [Θ] und 2. Struktur [Θ] als eine Funktion der Immersionzeit (t) zu beschreiben. Beide dieser Begriffe wurden durch die Adsorptionsisotherme von Kisliuk diktiert, wo sich Variablen mit einer Subschrift 1 auf die 1. Struktur-Bildung beziehen und sich eine Subschrift 2 auf die 2. Struktur-Bildung bezieht.

Diese Begriffe wurden in der Adsorptionsisotherme von Henderson verbunden, die die normalisierte Gesamtscheinwiderstand-Entdeckungssignalkraft bestimmt, die durch die Adsorbat-Monoschicht (z) als eine Funktion von Θ, Θ, φ und φ verursacht ist. Werte von φ beschweren Konstanten, die Signalwerte normalisiert werden, die sich aus einem adsorbent bedeckt völlig entweder mit der 1. Struktur oder mit 2. Struktur ergeben würden. Diese Isotherme-Gleichung wird unten gezeigt:

:

Obwohl die Adsorptionsisotherme von Henderson-Kisliuk auf die SAM Adsorption, Henderson ursprünglich angewandt wurde u. a. Hypothese aufgestellt, dass diese Adsorptionsisotherme auf viele andere Fälle der Adsorption potenziell anwendbar ist, und dass Θ und Θ mit anderen Adsorptionsisothermen, im Platz des Modells von Kisliuk (wie die Adsorptionsisotherme-Gleichung von Langmuir) berechnet werden können.

Adsorption enthalpy

Adsorptionskonstanten sind Gleichgewicht-Konstanten, deshalb folgen sie Kombi 't die Gleichung von Hoff:

:

Wie in der Formel gesehen werden kann, muss die Schwankung von K isosteric, d. h. beim unveränderlichen Einschluss sein.

Wenn wir von der WETTE-Isotherme anfangen und annehmen, dass die Wärmegewicht-Änderung dasselbe für die Verflüssigung und Adsorption ist, erhalten wir

:

das heißt, ist Adsorption mehr exothermic als Verflüssigung.

Adsorbents

Eigenschaften und allgemeine Voraussetzungen

Adsorbents werden gewöhnlich in der Form von kugelförmigen Kügelchen, Stangen, Zierleisten oder Monolithen mit hydrodynamischen Diametern zwischen 0.5 und 10 Mm verwendet.

Sie müssen hohen Abreiben-Widerstand, hohe Thermalstabilität und kleine Porendiameter haben, der höher auf ausgestellte Fläche und folglich hohe Oberflächenkapazität für die Adsorption hinausläuft.

Der adsorbents muss auch eine verschiedene Porenstruktur haben, die schnellen Transport der gasartigen Dämpfe ermöglicht.

Die meisten industriellen adsorbents fallen in eine von drei Klassen:

• Sauerstoff enthaltende Zusammensetzungen - sind normalerweise wasserquellfähig und, einschließlich Materialien wie Kieselgel und zeolites polar.
• Kohlenstoff-basierte Zusammensetzungen - sind normalerweise hydrophob und, einschließlich Materialien wie aktivierter Kohlenstoff und Grafit nichtpolar.
• Polymer-basierte Zusammensetzungen - Sind polare oder nichtpolare funktionelle Gruppen in einer porösen Polymer-Matrix.

Kieselgel

Kieselgel ist chemisch träge, nichttoxisch, polar und dimensional stabil (. Es ist durch die Reaktion zwischen Natriumsilikat und essigsaurer Säure bereit, der von einer Reihe von Nachbehandlungsprozessen wie Altern, Einsalzung usw. gefolgt wird. Diese Nachbearbeitungsmethoden laufen auf verschiedenen Porengröße-Vertrieb hinaus.

Kieselerde wird verwendet, um von Prozess-Luft (z.B Sauerstoff, Erdgas) und Adsorption von schweren (polaren) Kohlenwasserstoffen von Erdgas zu trocknen.

Zeolites

Zeolites sind natürliche oder synthetische kristallene aluminosilicates, die ein sich wiederholendes Porennetz haben und Wasser bei der hohen Temperatur veröffentlichen. Zeolites sind in der Natur polar.

Sie werden durch die Hydrothermalsynthese von Natrium aluminosilicate oder einer anderen Kieselerde-Quelle in einem Autoklav verfertigt, der vom Ion-Austausch mit bestimmtem cations (Na, Li, Kalifornien, K, neuem) gefolgt ist. Das Kanaldiameter von zeolite Käfigen erstreckt sich gewöhnlich von 2 bis 9 Å (14:00 Uhr - 21:00 Uhr). Dem Ion-Austauschprozess wird durch den Trockner von den Kristallen gefolgt, die pelletized mit einem Binder sein können, um makroporöse Kügelchen zu bilden.

Zeolites werden im Trockner von Prozess-Luft, der CO Eliminierung von Erdgas, der CO Eliminierung davon angewandt, Benzin, Lufttrennung, das katalytische Knacken, und die katalytische Synthese und das Verbessern zu reformieren.

Nichtpolare (kieselhaltige) zeolites werden von aluminiumfreien Kieselerde-Quellen oder durch dealumination von aluminiumenthaltendem zeolites synthetisiert. Der Dealumination-Prozess wird durch das Behandeln des zeolite mit dem Dampf bei Hochtemperaturen getan, die normalerweise größer sind als. Diese hohe Temperaturwärmebehandlung bricht die Aluminiumsauerstoff-Obligationen, und das Aluminiumatom wird vom zeolite Fachwerk vertrieben.

Aktivierter Kohlenstoff

Aktivierter Kohlenstoff ist ein hoch poröser, amorpher Festkörper, der aus microcrystallites mit einem Grafit-Gitter gewöhnlich besteht, das in kleinen Kügelchen oder einem Puder bereit ist. Es ist nichtpolar und preiswert. Einer seiner Hauptnachteile ist, dass es ist, reagiert mit Sauerstoff bei gemäßigten Temperaturen (mehr als 300 °C).

Aktivierter Kohlenstoff kann vom kohlenstoffhaltigen Material, einschließlich Kohle (bituminös, subbituminös, und Braunkohle), Torf, Holz oder Nussschalen (z.B, Kokosnuss) verfertigt werden. Das Fertigungsverfahren besteht aus zwei Phasen, Karbonisieren und Aktivierung. Der Karbonisieren-Prozess schließt Trockner und dann Heizung ein, um Nebenprodukte, einschließlich des Teers und der anderen Kohlenwasserstoffe vom Rohstoff zu trennen, sowie jedes erzeugte Benzin zu vertreiben. Der Prozess wird durch die Heizung des Materials in einer Atmosphäre ohne Sauerstoff vollendet, die Verbrennen nicht unterstützen kann. Die carbonized Partikeln werden dann durch das Herausstellen von ihnen zu einem Oxidieren-Agenten, gewöhnlich Dampf oder Kohlendioxyd bei der hohen Temperatur "aktiviert". Dieser Agent brennt die Porenblockieren-Strukturen ab, die während der Karbonisieren-Phase und so geschaffen sind, sie entwickeln eine poröse, dreidimensionale Grafit-Gitter-Struktur. Die Größe der während der Aktivierung entwickelten Poren ist eine Funktion der Zeit, dass sie in dieser Bühne ausgeben. Längere Aussetzungszeiten laufen auf größere Porengrößen hinaus. Der populärste wässrige Phase-Kohlenstoff ist gestützt wegen ihrer Härte, Abreiben-Widerstands, Porengröße-Vertriebs und niedriger Kosten bituminös, aber ihre Wirksamkeit muss in jeder Anwendung geprüft werden, um das optimale Produkt zu bestimmen.

Aktivierter Kohlenstoff wird für die Adsorption von organischen Substanzen und nichtpolaren Adsorbaten verwendet, und es wird auch gewöhnlich für überflüssiges Benzin (und überflüssiges Wasser) Behandlung verwendet. Es ist der am weitesten verwendete adsorbent seit dem grössten Teil seiner Chemikalie (z.B Oberflächengruppen), und physikalische Eigenschaften (z.B Porengröße-Vertrieb und Fläche) können gemäß abgestimmt werden, was erforderlich ist. Seine Nützlichkeit ist auch auf seine große Mikropore (und manchmal mesopore) Volumen und die resultierende hohe Fläche zurückzuführen.

Protein-Adsorption von biomaterials

Protein-Adsorption ist ein Prozess, der eine grundsätzliche Rolle im Feld von biomaterials hat. Tatsächlich, biomaterial Oberflächen im Kontakt mit biologischen Medien, wie Blut oder Serum, werden durch Proteine sofort angestrichen. Deshalb wirken lebende Zellen direkt mit der Biomaterial-Oberfläche, aber mit der adsorbierten Protein-Schicht nicht aufeinander. Diese Protein-Schicht vermittelt die Wechselwirkung zwischen biomaterials und Zellen, biomaterial physische und chemische Eigenschaften in eine "biologische Sprache" übersetzend. Tatsächlich binden Zellmembranenempfänger zur Protein-Schicht bioactive Seiten und diese Empfänger-Protein verbindliche Ereignisse sind transduced durch die Zellmembran gewissermaßen, der spezifische intrazelluläre Prozesse stimuliert, die dann Zellfestkleben, Gestalt, Wachstum und Unterscheidung bestimmen. Protein-Adsorption ist unter Einfluss vieler Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenbenetzbarkeit, erscheinen Sie chemische Zusammensetzung und Oberflächenmorphologie der Nanometer-Skala.

Adsorptionskälteanlagen

Einen adsorbent mit einem Kühlmittel verbindend, verwenden Adsorptionskälteanlagen Hitze, um eine kühl werdende Wirkung zur Verfügung zu stellen. Diese Hitze, in der Form von heißem Wasser, kann aus jeder Zahl von Industriequellen einschließlich der überflüssigen Hitze von Industrieprozessen, Haupthitze von Sonnenthermalinstallationen oder vom Auslassventil oder der Wassermantel-Hitze eines Kolbenmotors oder Turbine kommen.

Obwohl es Ähnlichkeiten zwischen Absorption und Adsorptionskühlung gibt, basiert der Letztere auf der Wechselwirkung zwischen Benzin und Festkörpern. Der Adsorptionsraum der Kälteanlage wird mit einem festen Material gefüllt (zum Beispiel zeolite, Kieselgel, Tonerde, Aktivkohle und bestimmte Typen von Metallsalzen), der in seinem neutralen Staat das Kühlmittel adsorbiert hat. Wenn geheizt, der feste desorbs (Ausgaben) Kühldampf, der nachher abgekühlt und verflüssigt wird. Dieses flüssige Kühlmittel stellt dann seine kühl werdende Wirkung am Evaporator, durch das Vereinigen der Außenhitze und das Drehen zurück in einen Dampf zur Verfügung. In der Endbühne ist der Kühldampf in den Festkörper adsorbierter (re).

Da eine Adsorptionskälteanlage keine bewegenden Teile verlangt, ist es relativ ruhig.

Pfortseite hat Adsorption vermittelt

Pfortseite hat vermittelt Adsorption ist ein Modell für die mit der Seite auswählende aktivierte Gasadsorption in metallischen katalytischen Systemen, die eine Vielfalt von verschiedenen Adsorptionsseiten enthalten. In solchen Systemen kann niedrige Koordination "Rand und Ecke" Defekt ähnliche Seiten bedeutsam niedrigere Adsorption enthalpies ausstellen als hohe Koordination (grundlegendes Flugzeug) Seiten. Infolgedessen können diese Seiten als "Portal" für die sehr schnelle Adsorption zum Rest der Oberfläche dienen. Das Phänomen verlässt sich auf die allgemeine "Überlauf"-Wirkung (beschrieben unten), wo bestimmte adsorbierte Arten hohe Beweglichkeit auf einigen Oberflächen ausstellen. Das Modell erklärt anscheinend inkonsequente Beobachtungen der Gasadsorptionsthermodynamik und Kinetik in katalytischen Systemen, wo Oberflächen in einer Reihe von Koordinationsstrukturen bestehen können, und es auf bimetallische katalytische Systeme erfolgreich angewandt worden ist, wo synergistische Tätigkeit beobachtet wird.

Im Gegensatz zum reinen Überlauf bezieht sich Pfortseite-Adsorption, um Verbreitung zu angrenzenden Adsorptionsseiten zu erscheinen, nicht zu Non-Adsorptive-Unterstützungsoberflächen.

Das Modell scheint, zuerst für das Kohlenmonoxid auf Kieselerde-unterstütztem Platin von Brandt vorgeschlagen worden zu sein u. a. (1993). Ein ähnliches aber unabhängiges Modell wurde vom König und den Mitarbeitern entwickelt (Uner u. a. 1997, Narayan u. a. 1998 und VanderWiel u. a. 1999), Wasserstoffadsorption auf Kieselerde-unterstütztem Alkali zu beschreiben, hat Ruthenium, Silberruthenium und Kupferruthenium bimetallische Katalysatoren gefördert. Dieselbe Gruppe hat das Modell auf CO hydrogenation (Synthese von Fischer-Tropsch, Uner 1998) angewandt. Zupanc u. a. (2002) hat nachher dasselbe Modell für die Wasserstoffadsorption auf dem Magnesia-unterstützten Cäsium-Ruthenium bimetallische Katalysatoren bestätigt. Trens u. a. (2009) haben CO-Oberflächenverbreitung auf Kohlenstoff-unterstützten Partikeln von Pt der unterschiedlichen Morphologie ähnlich beschrieben.

Adsorptionsüberlauf

Im Fall katalytische oder adsorbent Systeme, wo eine Metallart auf eine Unterstützung (oder Transportunternehmen) Material (häufig quasiträge Oxyde, wie Tonerde oder Kieselerde) verstreut wird, ist es für eine adsorptive Art möglich, zur Unterstützungsoberfläche unter Bedingungen indirekt zu adsorbieren, wo solche Adsorption thermodynamisch ungünstig ist. Die Anwesenheit vom Metall dient als ein Pfad der niedrigeren Energie für gasartige Arten, um zuerst zum Metall zu adsorbieren und dann sich auf der Unterstützungsoberfläche zu verbreiten. Das ist möglich, weil die adsorbierte Art einen niedrigeren Energiestaat erreicht, sobald sie zum Metall adsorbiert hat, so die Aktivierungsbarriere zwischen den Gasphase-Arten und den Unterstützungsadsorbierten Arten senkend.

Wasserstoffüberlauf ist das allgemeinste Beispiel eines adsorptive Überlaufs. Im Fall von Wasserstoff wird Adsorption meistenteils mit Trennung von molekularem Wasserstoff (H) zu Atomwasserstoff (H) begleitet, vom Überlauf der Wasserstoffatom-Gegenwart gefolgt.

Die Überlauf-Wirkung ist verwendet worden, um viele Beobachtungen in der heterogenen Katalyse und Adsorption zu erklären (sieh zum Beispiel, Rozanov und Krylov 1997), und ist als ein Mittel der effizienten Wasserstofflagerung vorgeschlagen worden.

Polymer-Adsorption

Die Adsorption von Molekülen auf Polymer-Oberflächen ist zu mehreren Anwendungen einschließlich der Entwicklung von beschichteten Überzügen und in verschiedenen biomedizinischen Geräten zentral. Polymer können auch zu Oberflächen durch die Polyelektrolyt-Adsorption adsorbiert werden.

Adsorption in Viren

Adsorption ist der erste Schritt im Vireninfektionszyklus. Die nächsten Schritte sind Durchdringen, Unüberzug, Synthese (Abschrift wenn erforderlich und Übersetzung), und Ausgabe. Der Virus-Erwiderungszyklus ist in dieser Beziehung für alle Typen von Viren ähnlich. Faktoren wie Abschrift können oder dürfen nicht erforderlich sein, wenn das Virus im Stande ist, seine genomic Information in den Kern der Zelle zu integrieren, oder wenn das Virus sich direkt innerhalb des Zytoplasmas der Zelle wiederholen kann.

In der populären Kultur

Das Spiel von Tetris ist ein Rätsel-Spiel, in dem Blöcke 4 auf eine Oberfläche während des Spielspieles adsorbiert werden. Wissenschaftler haben Blöcke von Tetris "als eine Vertretung für Moleküle mit einer komplizierten Gestalt" und ihrer "Adsorption auf einer flachen Oberfläche" verwendet, für die Thermodynamik von nanoparticles zu studieren.

Siehe auch

Referenzen

Links

• Abstammung von Isothermen von Langmuir und BET, an JHU.edu
• Kohlenstoff-Adsorption, an MEGTEC.com