מה המשמעות של ספיחה בכימיה?

ספיחה מוגדרת כהדבקה של מין כימי על פני החלקיקים. הפיזיקאי הגרמני היינריך קייזר טבע את המונח "ספיחה" בשנת 1881. ספיחה היא תהליך שונה מ קליטה, שבו חומר מתפזר לתוך נוזל או מוצק ליצור א פיתרון.

בספיחה, חלקיקי הגז או הנוזל נקשרים למשטח המוצק או הנוזל המכונה הספיגה. החלקיקים יוצרים סרט adsorbate אטומי או מולקולרי.

איזותרמות משמשות לתיאור ספיחה מכיוון שלטמפרטורה יש השפעה משמעותית על התהליך. כמות האסורבט הקשור לספיגה מתבטאת כפונקציה של לחץ הריכוז בטמפרטורה קבועה.

פותחו מספר דגמים איזותרמיים לתיאור ספיחה הכוללים:

• התיאוריה הליניארית
• תיאוריית פרוינדליך
• תורת לנגמור
• תורת BET (אחרי ברונאואר, אמט וטלר)
• תיאוריה של קיסליוק

מונחים הקשורים לספיחה כוללים:

• ספיגה: זה מקיף גם תהליכי ספיגה וגם תהליכי ספיגה.
• Desorption: תהליך ההפוך של הספיחה. ההפך מספיחה או ספיגה.

האיחוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) ההגדרה של ספיחה היא:

ספיחה היא תופעה שטחית בה חלקיקים או מולקולות נקשרים לשכבת החומר העליונה. הקליטה, לעומת זאת, הולכת ומעמיקה, והיא כוללת את כל נפח הספיגה. ספיגה היא מילוי נקבוביות או חורים בחומר.

בדרך כלל, לספיחים יש קוטר נקבוביות קטנות כך שיש שטח פנים גבוה כדי להקל על הספיחה. גודל הנקבוביות נע בדרך כלל בין 0.25 ל 5 מ"מ. לספיח לתעשייה יש יציבות תרמית גבוהה ועמידות בפני שחיקה. בהתאם ליישום, יתכן והמשטח יהיה הידרופובי או הידרופילי. שניהם קוטבי ולא קוטבי סופגים קיימים. הספיחים מגיעים בצורות רבות, כולל מוטות, כדוריות וצורות מעוצבות. יש שלוש קבוצות עיקריות של חומרים סופגים תעשייתיים:

• תרכובות מבוססות פחמן (למשל גרפיט, פחם פעיל)
• תרכובות מבוססות חמצן (למשל זאוליט, סיליקה)
• תרכובות מבוססות פולימרים

ספיחה תלויה באנרגיית פני השטח. אטומי השטח של הספיגה נחשפים באופן חלקי, כך שהם יכולים למשוך את מולקולות הספיגה. ספיחה עשויה לנבוע משיכה אלקטרוסטטית, כימותרפיה או ספיגה.

דוגמאות לספיח חומרים כוללות:

• סיליקה ג'ל
• אלומינה
• פחם פעיל או פחם
• זאוליטים
• צ'ילרים לספיחה המשמשים עם מקררים
• חומרים ביו-חומרים הסופגים חלבונים

ספיחה היא השלב הראשון במחזור חיי הנגיף. יש מדענים הרואים במשחק הווידיאו טטריס מודל לתהליך הספיחה של מולקולות מעוצבות על משטחים שטוחים.

ישנם יישומים רבים של תהליך הספיחה, כולל:

• ספיחה משמשת לקירור מים ליחידות מיזוג אויר.
• פחם פעיל משמש לסינון אקווריום ולסינון מים ביתי.
• סיליקה ג'ל משמשת למניעת פגיעה בלחות במוצרי אלקטרוניקה ובגדים.
• סופגים משתמשים בכדי להגדיל את יכולת הפחמן שמקורם בקרביד.
• סופגים משמשים לייצור ציפויים ללא מקל על משטחים.
• ניתן להשתמש בספיחה כדי להאריך את זמן החשיפה של תרופות ספציפיות.
• זאוליטים משמשים להסרת פחמן דו חמצני מגז טבעי, להסרת פחמן חד חמצני מגז רפורמה, לפיצוח קטליטי ותהליכים אחרים.
• התהליך משמש במעבדות כימיה להחלפת יונים וכרומטוגרפיה.

• _{מילון מונחים של מונחי כימיה אטמוספרית (המלצות 1990) ". כימיה טהורה ויישומית 62: 2167. 1990.}
• _{פרארי, ל.; קאופמן, ג'.; ווינפלד, פ.; פלאנק, ג'. (2010). "אינטראקציה של מערכות מודל מלט עם פלסטייזרים סופר-נחקרים על ידי מיקרוסקופיית כוח אטומי, פוטנציאל זיטה ומדידות ספיחה." Sci ממשק J Colloid. 347 (1): 15–24.}