Cos'è adsorbimento?

Adsorbimento

L'adsorbimento è un processo di superficie in cui atomi, ioni o molecole (l'adsorbato) aderiscono alla superficie di un materiale (l'adsorbente). A differenza dell'assorbimento, dove una sostanza si diffonde attraverso un volume, l'adsorbimento è un fenomeno di superficie.

Tipi di Adsorbimento:

• Adsorbimento Fisico (Fisisorbimento): Questo tipo di adsorbimento è dovuto a forze intermolecolari deboli, come le forze di van der Waals. È un processo reversibile, esotermico, con basse energie di adsorbimento. Non comporta la formazione di legami chimici tra l'adsorbato e l'adsorbente. La quantità di gas adsorbito aumenta con la diminuzione della temperatura e l'aumento della pressione.

• Adsorbimento Chimico (Chemioadsorbimento): Coinvolge la formazione di legami chimici tra l'adsorbato e l'adsorbente. È un processo irreversibile o difficilmente reversibile, spesso endotermico o con un'alta energia di attivazione, con alte energie di adsorbimento. Può essere monostrato, cioè si forma un singolo strato di molecole adsorbite.

Fattori che Influenzano l'Adsorbimento:

• Natura dell'Adsorbato e dell'Adsorbente: La superficie e le proprietà chimiche sia dell'adsorbato che dell'adsorbente influenzano significativamente il processo di adsorbimento.
• Area Superficiale: Un'area superficiale maggiore dell'adsorbente porta ad un maggiore adsorbimento. Materiali porosi come carbone attivo e zeolite sono spesso usati come adsorbenti a causa della loro elevata area superficiale.
• Pressione: L'aumento della pressione generalmente aumenta la quantità di adsorbato, soprattutto nel caso del fisisorbimento.
• Temperatura: L'adsorbimento è generalmente esotermico, quindi la quantità di adsorbimento diminuisce con l'aumentare della temperatura.
• Concentrazione: Per soluzioni, l'aumento della concentrazione dell'adsorbato aumenta l'adsorbimento.

Isoterme di Adsorbimento:

Le isoterme di adsorbimento descrivono la quantità di gas adsorbito su un solido in funzione della pressione a temperatura costante. Alcuni modelli comuni includono:

• Isoterma di Freundlich
• Isoterma di Langmuir
• Isoterma di BET (Brunauer–Emmett–Teller)

Applicazioni dell'Adsorbimento:

L'adsorbimento ha numerose applicazioni in vari campi, tra cui:

• Catalisi: Reazioni catalitiche eterogenee.
• Separazione: Separazione di gas e liquidi.
• Purificazione: Rimozione di contaminanti dall'acqua e dall'aria.
• Deumidificazione: Rimozione dell'umidità dall'aria.
• Cromatografia: Separazione di componenti di una miscela.
• Rimozione di odori e colori indesiderati
• Applicazioni mediche: rilascio controllato di farmaci, rimozione di tossine dal corpo.

Desorbimento:

Il desorbimento è il processo inverso dell'adsorbimento, in cui l'adsorbato si distacca dalla superficie dell'adsorbente. Può essere indotto aumentando la temperatura o diminuendo la pressione.