Sorptio

Sorptio on prosessi, jossa neste tai kaasu hyväksyy kiinteän aineen upotettuakseen täydellisemmin sisään muodostaen tiheämmän seoksen. Tätä prosessia käytetään monilla aloilla, mukaan lukien kemian-, lääke-, elintarvike- ja biologiateollisuus. Sorptiota on useita, mukaan lukien hydrofobinen, hydrofiilinen ja emäksinen.

Hydrofobinen sorptio on ominaista öljyille ja rasva-aineille, jotka imeytyvät huokoisiin materiaaleihin, koska niillä on alhainen pintajännitys. Hydrofiilinen sorptio toimii, kun järjestelmä sisältää vettä tai polaarisia molekyylejä, kuten elektrolyyttejä, orgaanisesti liukenevia aineita ja hormoneja. Alkalisesti sorboitu järjestelmä voi kuitenkin sisältää polaaristen aineiden lisäksi myös muun tyyppisiä hiukkasia, joita on vähemmän luonnollisissa olosuhteissa. Tämän yhdistetyn sorptiokapasiteetin tapauksessa monet vahvat hapot ja emäkset voivat sitoa vedessä olevia vety- ja typpi-ioneja luoden tehokkaampia ja vahvempia sidoksia.

Happi, typpi, rikki ja hiili ovat neljä alkuainetta, joita löytyy useimmista orgaanisista yhdisteistä. Kemistit myös luokittelevat ne neljään eri tyyppiin 3d-kiertoradalla olevien sähkömagneettisten sidosten lukumäärän perusteella (3d-elektroni). Tämä tarkoittaa, että jokainen näiden neljän tyypin elementti käyttää erilaista sorptiota etsiessään sidosta: N2, O2 ja S2 - on 2 elektronia, Cx2y2z2 - 4 elektronia, Cx1y1z1 - 3 elektronia.

Sorptiokyky on nesteen tai kaasun määrä, jonka kiinteät hiukkaset voivat absorboida. Tätä indikaattoria voidaan käyttää materiaalin tehokkuuden määrittämiseen, koska se riippuu suoraan molekyylin vuorovaikutuksen luonteesta pinnan kanssa. Tämän indikaattorin parantaminen johtaa parempaan adsorptioon. Sorptionopeus on aika, joka tarvitaan tasapainon saavuttamiseen adsorbentin ja absorboituneen aineen välillä. Termiä "adsorptio" ei pidä sekoittaa muuntyyppiseen lämpövastukseen (ulkoiseen lämmönsyöttöön), joka johtaa adiabaattiseen lämmitykseen. Kun säiliötä tutkitaan sorptiota varten, on tehtävä erilaisia ​​analyysejä, jotta voidaan arvioida pinnan saavutettavuus molekyyleille. Tämä voidaan tehdä tutkimalla aineen sorptiokohtia muiden luokkien pinnoilla tai vertaamalla niitä standardinäytteisiin. On olemassa useita tekniikoita, kuten kuvantaminen (elektromikroskopia, atomivoimamikroskopia tai mikrofokusröntgenkuvaus), elektronien sironta (pintanäkö), ultraäänivärähtely (ydinmagneettinen induktio ja ydinmagneettiresonanssitekniikat). Nämä menetelmät auttavat mittaamaan materiaalin rakennetta ja sen parametreja.