1. ადსორბციის გამოყოფის პროცესის მიმოხილვა
ადსორბცია ნიშნავს, რომ როდესაც სითხე (გაზი ან სითხე) კონტაქტშია მყარ ფოროვან ნივთიერებასთან, სითხის ერთი ან მეტი კომპონენტი გადადის ფოროვანი ნივთიერების გარე ზედაპირზე და მიკროფორების შიდა ზედაპირზე, რათა გამდიდრდეს ამ ზედაპირებზე. მონომოლეკულური შრის ან მულტიმოლეკულური შრის პროცესის ფორმირება.
ადსორბირებად სითხეს ადსორბატი ეწოდება, ხოლო თავად ფოროვან მყარ ნაწილაკებს ადსორბენტი.
ადსორბატისა და ადსორბენტის განსხვავებული ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო, ადსორბენტის ადსორბციის უნარიც განსხვავებულია სხვადასხვა ადსორბატებისთვის.მაღალი ადსორბციული სელექციურობით, ადსორბციული ფაზის კომპონენტები და შთანთქმის ფაზა შეიძლება გამდიდრდეს, რათა მოხდეს ნივთიერებების გამოყოფა.
2. ადსორბციის/დესორბციის პროცესი
ადსორბციის პროცესი: ის შეიძლება ჩაითვალოს კონცენტრაციის ან გათხევადების პროცესად.ამიტომ, რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა და რაც უფრო მაღალია წნევა, მით მეტია ადსორბციის უნარი.ყველა ადსორბენტისთვის, უფრო ადვილად თხევადი (მაღალი დუღილის წერტილი) აირები უფრო მეტად შეიწოვება, ხოლო ნაკლებად თხევადი (დაბალი დუღილის წერტილი) აირები უფრო დაბალია.
დეზორბციის პროცესი: შეიძლება ჩაითვალოს გაზიფიცირების ან აორთქლების პროცესად.ამიტომ, რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა და რაც უფრო დაბალია წნევა, მით უფრო სრულია დეზორბცია.ყველა სორბენტისთვის, უფრო თხევადი (მაღალი დუღილის წერტილი) აირები ნაკლებად შეიწოვება, ხოლო ნაკლებად თხევადი (დაბალი დუღილის წერტილი) აირები უფრო ადვილად შეიწოვება.
3. ადსორბციული გამოყოფის პრინციპი და მისი კლასიფიკაცია
ადსორბცია იყოფა ფიზიკურ და ქიმიურ ადსორბციად.
ფიზიკური ადსორბციული განცალკევების პრინციპი: განცალკევება მიიღწევა ადსორბციული ძალის სხვაობის გამოყენებით (ვან დერ ვაალის ძალა, ელექტროსტატიკური ძალა) ატომებს ან ჯგუფებს მყარ ზედაპირზე და უცხო მოლეკულებს შორის.ადსორბციული ძალის სიდიდე დაკავშირებულია როგორც ადსორბენტის, ასევე ადსორბატის თვისებებთან.
ქიმიური ადსორბციული განცალკევების პრინციპი ემყარება ადსორბციის პროცესს, რომლის დროსაც ქიმიური რეაქცია ხდება მყარი ადსორბენტის ზედაპირზე, ადსორბტისა და ადსორბენტის შერწყმის ქიმიურ ბმასთან, ამიტომ სელექციურობა ძლიერია.ქიმისორბცია ზოგადად ნელია, შეუძლია შექმნას მხოლოდ მონოფენა და შეუქცევადია.
4. ადსორბენტების საერთო ტიპები
გავრცელებული ადსორბენტები ძირითადად მოიცავს: მოლეკულურ საცერებს, გააქტიურებულ ნახშირბადს, სილიკა გელს და გააქტიურებულ ალუმინს.
მოლეკულური საცერი: მას აქვს რეგულარული მიკროფოროვანი არხის სტრუქტურა, სპეციფიური ზედაპირის ფართობი დაახლოებით 500-1000 მ²/გ, ძირითადად მიკროფორები და ფორების ზომის განაწილება 0.4-1 ნმ-ს შორის.მოლეკულური საცრების ადსორბციული მახასიათებლები შეიძლება შეიცვალოს მოლეკულური საცრის სტრუქტურის, შემადგენლობისა და მრიცხველი კათიონების ტიპის კორექტირებით.მოლეკულური საცრები ძირითადად ეყრდნობა დამახასიათებელ ფორების სტრუქტურას და კულონის ძალის ველს დაბალანსებულ კატიონსა და მოლეკულური საცრის ჩარჩოს შორის ადსორბციის წარმოქმნის მიზნით.მათ აქვთ კარგი თერმული და ჰიდროთერმული სტაბილურობა და ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა გაზის და თხევადი ფაზების გამოყოფისა და გაწმენდისთვის.ადსორბენტს აქვს ძლიერი სელექციურობის, მაღალი ადსორბციის სიღრმე და დიდი ადსორბციის უნარი გამოყენებისას;
გააქტიურებული ნახშირბადი: მას აქვს მდიდარი მიკროპორული და მეზოპური სტრუქტურა, სპეციფიური ზედაპირის ფართობია დაახლოებით 500-1000 მ²/გ და ფორების ზომის განაწილება ძირითადად 2-50 ნმ დიაპაზონშია.გააქტიურებული ნახშირბადი ძირითადად ეყრდნობა ადსორბატის მიერ წარმოქმნილ ვან დერ ვაალსის ძალას ადსორბციის შესაქმნელად და ძირითადად გამოიყენება ორგანული ნაერთების ადსორბციისთვის, მძიმე ნახშირწყალბადების ორგანული ნივთიერებების ადსორბციისთვის და მოცილებისთვის, დეოდორანტისთვის და ა.შ.;
სილიკა გელი: სილიკა გელზე დაფუძნებული ადსორბენტების სპეციფიური ზედაპირის ფართობი არის დაახლოებით 300-500 მ²/გ, ძირითადად მეზოფორიანი, ფორების ზომის განაწილებით 2-50 ნმ, ხოლო ფორების შიდა ზედაპირი მდიდარია ზედაპირული ჰიდროქსილის ჯგუფებით.იგი ძირითადად გამოიყენება ადსორბციული საშრობისთვის და წნევის ცვალებად ადსორბციისთვის CO₂ და ა.შ.
გააქტიურებული ალუმინა: სპეციფიური ზედაპირის ფართობია 200-500 მ²/გ, ძირითადად მეზოპორები და ფორების ზომის განაწილება 2-50 ნმ.იგი ძირითადად გამოიყენება გაშრობისა და გაუწყლოების, მჟავე ნარჩენების გაზის გაწმენდის და ა.შ.
