science >> Wetenschap >  >> Chemie

Voorbeelden van adsorptie

Adsorptie is een verschijnsel waarbij moleculen van gas, vloeistof of vaste stof aan een vast oppervlak worden gehecht. Intermoleculaire krachten trekken de moleculen aan, waardoor ze zich aan het oppervlak hechten. Adsorptie en absorptie verschillen in die zin dat de laatste gaat over een vaste stof die een vloeistof of gas opneemt in zijn substantie. Natuurkundigen, chemici en andere fysische wetenschappers bestuderen adsorptie om te begrijpen hoe vloeistoffen en gassen interageren met vaste stoffen.

Misty Windows

Watermoleculen klampen zich vast aan vensterglas, waardoor het mist in warme maanden en ijzig wordt in de winter. Hoewel meestal onzichtbaar, is er altijd wat vocht in de lucht; zo nu en dan botst een watermolecuul tegen een raam en een kleine elektrische attractie doet het daar plakken. Na verloop van tijd hopen moleculen op en vormen druppels; wanneer een druppel voldoende zwaar wordt, wordt de zwaartekracht groter dan de plakkerigheid en rolt er een druppel door het glas.

Waterfilter

De actieve kool in een waterfilter adsorbeert verontreinigingen opgelost in de water, trek ze eruit en vang ze op in het filter. Het vangt onzuiverheden op waaronder opgeloste chemicaliën, bacteriën en microscopische vaste deeltjes. De koolstof is in poedervorm en heeft daardoor een extreem groot effectief oppervlak. Het grote oppervlak geeft de koolstof een goede kans op het verwijderen van onzuiverheden. Wanneer er voldoende water door het filter is gepasseerd, raakt de koolstof uiteindelijk verstopt met verontreinigingen; wanneer dit gebeurt, verwijder je het filter en vervang je het door een nieuw exemplaar.

Gassen op staal

Wetenschappers die werken met gespecialiseerde vacuümkamers kampen met gassen die adsorberen aan roestvrij staal. Hoewel staal een uitstekend materiaal is voor vacuümsystemen, omdat het goed afdichtend is en extreme temperaturen goed kan verdragen, trekt het helaas ook een dunne laag water, zuurstof, stikstof en andere stoffen uit de lucht aan. Bij het maken van een vacuüm in een roestvrijstalen kamer, kan een technicus het systeem "uitbroeden" door het te verwarmen tot temperaturen van meer dan 120 graden Celsius (248 graden Fahrenheit), waardoor de moleculen van het staaloppervlak worden gedwongen. Zodra het vacuüm is vastgesteld, blijft het staal relatief vrij van ongewenste moleculen; wanneer de kamer echter weer op normale atmosferische druk wordt gebracht, adsorberen verontreinigingen opnieuw uit de lucht naar het metaal.

Paint

Als het niet om de aantrekkelijke krachten tussen een vaste en verfmoleculen, verf zou afglijden en niet aan een oppervlak plakken. Adsorptie is daarom een ​​essentieel onderdeel van het verfproces; moleculen vloeibare verf klampen zich vast aan hout, metaal, plastic en andere materialen, waardoor het op zijn plaats droogt. Er zijn verschillende verfformuleringen nodig om ervoor te zorgen dat adsorptie aan verschillende materialen sterk genoeg is om de verf op het oppervlak te houden totdat deze sterker en meer permanente chemische en mechanische hechtingen kan vormen.