Adsorbimento

L'adsorbimento è un concetto usato in fisica in riferimento al processo e al risultato dell'adsorbimento. Questo verbo si riferisce all'attrazione e alla ritenzione sulla superficie di un corpo di ioni, atomi o molecole appartenenti a un corpo diverso.

Con l'adsorbimento, un corpo cattura le molecole di un altro e le trattiene sulla propria superficie. In questo modo, l'adsorbimento differisce dall'assorbimento, dove le molecole penetrano la sua superficie.

L'assorbimento può avvenire in diversi modi, a seconda del legame tra l'adsorbato e l'adsorbente. Ecco i tre tipi di adsorbimento riconosciuti, tenendo conto dell'attrazione che esiste tra i due componenti appena menzionati come parametro per determinare la classificazione:

* adsorbimento fisico: è quello che avviene a causa delle forze o interazioni di Van der Waals, un concetto della fisico-chimica che si riferisce alle forze di attrazione o repulsione che esistono tra molecole, o tra porzioni diverse di una molecola. Queste forze sono diverse da quelle che si verificano per legame intramolecolare o per l'interazione elettrostatica di molecole neutre con ioni, o di diversi ioni tra loro.

Nel caso dell'adsorbimento fisico, la molecola adsorbita non è fissata in un punto particolare della superficie, ed è quindi libera di muoversi sull'interfaccia;

* adsorbimento chimico: avviene quando nei centri attivi dell'adsorbente si formano forti legami da parte dell'adsorbato;

* adsorbimento di scambio: Proprio come avviene in prossimità di un elettrodo carico, questo tipo di adsorbimento si verifica quando, a causa dell'attrazione elettrostatica nei punti carichi della superficie, gli ioni di una sostanza si concentrano sulla superficie.

Per riassumere, si può dire che l'adsorbimento risulta nella formazione di uno strato gassoso o liquido sulla superficie di un solido, o di uno strato gassoso sulla superficie di un liquido, che si genera quando le molecole che si trovano in una certa fase vengono trattenute sulla superficie del corpo.

Applicazioni dell'adsorbimento

I principi dell'adsorbimento sono applicati in molti campi diversi. Nell'industria, uno degli usi più popolari è quello di estrarre l'umidità dall'aria compressa. Per fare questo, l'aria compressa viene fatta passare attraverso un letto di qualche materiale che adsorbe le molecole d'acqua (questo può essere fatto con l'allumina attiva, per esempio).

Per saturare il letto, l'aria o il gas deve essere sottoposto a una certa pressione, in modo che la molecola nel letto adsorba la molecola d'acqua. La rigenerazione, d'altra parte, comporta il rilascio dell'aria compressa all'esterno e il passaggio di un flusso di aria pre-essiccata attraverso il letto. In genere, vengono sviluppati essiccatori ad adsorbimento che consistono in due colonne: una adsorbe mentre l'altra viene rigenerata dall'aria secca della prima colonna.

L'adsorbimento è utilizzato anche nei seguenti processi: purificazione dell'acqua; rimozione di odori, colori o sapori in alcuni prodotti come lo sciroppo di zucchero e gli oli, per soddisfare gli standard industriali; trattamento delle acque reflue, che comporta diverse azioni biologiche, chimiche e fisiche per sbarazzarsi dei contaminanti derivanti dall'uso umano; essiccazione all'aria; rimozione dell'umidità nei combustibili.

L'assorbimento è anche applicato per ottenere azoto facendo passare aria compressa attraverso il letto adsorbente.