Sorptie

Sorptie is een proces waarbij een vloeistof of gas een vaste stof accepteert om vollediger ondergedompeld te worden, waardoor een dichter mengsel ontstaat. Dit proces wordt op veel gebieden gebruikt, waaronder de chemische, farmaceutische, voedingsmiddelen- en biologische industrie. Er zijn verschillende soorten sorptie, waaronder hydrofoob, hydrofiel en alkalisch.

Hydrofobe sorptie is kenmerkend voor oliën en vettige stoffen die worden geabsorbeerd door poreuze materialen vanwege het feit dat ze een lage oppervlaktespanning hebben. Hydrofiele sorptie werkt wanneer het systeem water of polaire moleculen bevat, zoals elektrolyten, organisch oplosbare stoffen en hormonen. Een alkalisch gesorbeerd systeem kan echter niet alleen polaire stoffen bevatten, maar ook andere soorten deeltjes die onder natuurlijke omstandigheden minder overvloedig voorkomen. In het geval van dit gecombineerde type sorptiecapaciteit kunnen veel sterke zuren en basen waterstof- en stikstofionen in water binden, waardoor effectievere en sterkere bindingen ontstaan.

Zuurstof, stikstof, zwavel en koolstof zijn de vier elementen die in de meeste organische verbindingen voorkomen. Chemici classificeren ze ook in vier verschillende typen, gebaseerd op het aantal elektromagnetische bindingen binnen de 3D-orbitaal (3D-elektronen). Dit betekent dat elk element van deze vier typen een ander type sorptie zal gebruiken bij het zoeken naar een binding: N2, O2 en S2 - hebben 2 elektronen, Cx2y2z2 - 4 elektronen, Cx1y1z1 - 3 elektronen.

Het absorptievermogen is de hoeveelheid vloeistof of gas die door vaste deeltjes kan worden geabsorbeerd. Deze indicator kan worden gebruikt om de efficiëntie van een materiaal te bepalen, omdat deze rechtstreeks afhangt van de aard van de interactie van het molecuul met het oppervlak. Het verbeteren van deze indicator leidt tot een betere adsorptie. De sorptiesnelheid is de tijd die nodig is om een ​​evenwicht tussen het adsorbens en de geabsorbeerde stof te bereiken. De term "adsorptie" moet niet worden verward met een ander type thermische weerstand (externe warmte-inbreng), wat resulteert in adiabatische verwarming. Bij het onderzoeken van een houder op sorptie moeten verschillende analyses worden uitgevoerd om de mate van toegankelijkheid van het oppervlak voor moleculen te beoordelen. Dit kan worden gedaan door de sorptieplaatsen van een stof op oppervlakken van andere klassen te bestuderen of door ze te vergelijken met standaardmonsters. Er zijn verschillende technieken zoals beeldvorming (elektronenmicroscopie, atoomkrachtmicroscopie of microfocus-röntgenfotografie), elektronenverstrooiing (oppervlaktezicht), ultrasone trillingen (nucleaire magnetische inductie en nucleaire magnetische resonantietechnieken). Deze methoden helpen bij het meten van de structuur van een materiaal en zijn parameters.