Химическая энциклопедия

АДСОРБЦИЯ

(от лат. ad-на, при и sorbeo-поглощаю), изменение (обычно-повышение) концентрации в-ва вблизи пов-сти раздела фаз ("поглощение на пов-сти"). В общем случае причина А.-нескомпенсированность межмол. сил вблизи этой пов-сти, т. е. наличие адсорбц. силового поля. Тело, создающее такое поле, наз. адсорбентом, в-во, молекулы к-рого могут адсорбироваться,-а д с о р б т и в о м, уже адсорбиров. в-во-адсорбатом. Процесс, обратный А., наз. десорбцией.

Природа адсорбц. сил м. б. весьма различной. Если это ван-дер-ваальсовы силы, то А. наз. физической, если валентные (т. е. А. сопровождается образованием поверхностных хим. соединений), - химической, илихемосорбцией.Отличит. черты хемосорбции - необратимость, высокие тепловые эффекты (сотни кДж/моль), активированный характер. Между физ. и хим. А. существует множество промежут. случаев (напр., А., обусловленная образованием водородных связей). Возможны также разл. типы физ. А. наиб. универсально проявление дисперсионных межмол. сил притяжения, т. к. они приблизительно постоянны для адсорбентов с пов-стью любой хим. природы (т. наз. неспецифич. А.). Физ. А. может быть вызвана электростатич. силами (взаимод. между ионами, диполями или квадруполями); при этом А. определяется хим. природой молекул адсорбтива (т. наз. специфич. А.). значит. роль при А. играет также геометрия пов-сти раздела: в случае плоской пов-сти говорят об А. на открытой пов-сти, в случае слабо или сильно искривленной пов-сти-об А. в порах адсорбента.

В теории А. различают статику (система адсорбент-ад-сорбат находится в термодинамич. равновесии) и кинетику (равновесия нет).

Статика адсорбции

Термодинамика.Основы термодинамики А. были созданы Дж. Гиббсом в 70-е гг. 19 в. По Гиббсу, в равновесной двухфазной системе вблизи пов-сти раздела фаз происходит нек-рое изменение локальных значений всех экстенсивных св-в (кроме объема). Однако фазы считаются однородными вплоть до нек-рой геом. пов-сти, разделяющей их. Поэтому значение к.-л. экстенсивного св-ва для системы в целом не равно сумме значений этого св-ва в однородных фазах и Разность приписывается двухмерной поверхностной фазе, связанной с разделяющей пов-стью.Т. к. поверхностная фаза не имеет толщины, то0=+ и = Ч , гдеV-объем.

Изложенные представления позволяют привести фундам. термодинамич. ур-ние к виду:

где G-гиббсова своб. энергия, 5-энтропия, -межфазное поверхностное натяжение, 5-площадь пов-сти раздела,и и_i--соотв. хим. потенциал и число молей i-того компонента. Индекс указывает на значение соответствующего св-ва в поверхностной фазе. Преобразование Лежандра позволяет видоизменить ур-ние (1) для изотермич. условий:

Величина наз. гиббсовой А. и обозначается символом Г, (выражается в моль/см²). Для двух-компонентной системы:

Положение разделяющей пов-сти м. б. выбрано произвольно. В частности, выбор этого положения может удовлетворять условию Г₁= 0. Такая пов-сть наз. эквимолекулярной. Для нее вводится обозначение Г₂= Г₂⁽¹⁾Отсюда следует осн. адсорбц. ур-ние Гиббса:

Если адсорбтив совершенно не раств. в одной из двух фаз, = const, и переход от ур-ния (2) к ур-нию (3) не требует условия Г₁=0. Т. обр., гиббсова А.-это избыток данного компонента в реальной двухфазной системе по сравнению с такой системой, в к-рой обе фазы были бы строго однородны вплоть до разделяющей пов-сти. Кроме гиббсовых избыточных величин А., в ее теории большую роль играет А., понимаемая как полное содержание компонента i в пространствеW,в к-ром проявляются адсорбц. силы. Обозначая полное содержание через аи считая, что компонентiсовершенно не раств. в одной из объемных фаз, имеем:

где c_i-концентрация i-того компонента в объемной фазе. При малых с_i:

А. может происходить на любой пов-сти раздела между двумя любыми фазами, в частности на пов-сти раздела флюид-флюид (жидкость - газ, жидкость - жидкость) или твердое тело-флюид (твердое - газ, твердое-жидкость). В системах флюид-флюид можно измерить а как ф-цию и экспериментально определить Г₂⁽¹⁾по уравнению (3). Во втором случае ппя определения Г₂⁽¹⁾измеряют любым методом n_i⁰,, и концентрации i-того компонента в этих объемах. Отсюда вычисляют Г_i⁽¹⁾Этот метод наз. объемным (или волюмометрич.). При весовом (гравиметрии.) методе непосредственно определяют кол-во i-того компонента на пов-сти раздела.

Изотермаадсорбции.В равновесной адсорбц. системе параметры, определяющие равновесие,-этор(или с_i) и т-раТ.Они связаны т. наз. термич. ур-нием:

При А. индивидуального адсорбтива (i=1) это ур-ние принимает вид:

Три частных случая термич. ур-ния (когдаТ, рили a-константы) играют особую роль в теории А.:

а=-ур-ние изотермы А.,

Т=-ур-ние изобары А.,

Р--ур-ние изостеры А.

Конкретный вид ф-ций и определяется особенностями рассматриваемой системы. Если одна из них, напр. известна для любого значенияТ=const, то, очевидно, становятся известными и две другие. При этом не обязательно, чтобы был известен аналит. вид зависимостей. Они м. б. заданы эмпирически в виде набора значенийа, риТ.

В теории А. обычно решается вопрос о виде ф-ции а= (р)_г, т. е. об ур-нии изотермы А. Эта проблема связана с тепловыми эффектами, сопровождающими А. При расчете изменения значений осн. термодинамич. ф-ций в случае переходаdnмолей адсорбтива из объемной фазы в поверхностную в равновесной системе прир =const возможны два случая: в первом учитывается только превращ. адсорбтива в адсорбат, поскольку адсорбент при А. термодинамически неизменен и его роль-служить источником адсорбц. поля; во втором учитывается и изменение адсорбента.

Т. к. система равновесна, то хим. потенциалы адсорбата и адсорбтива одинаковы; энтропия адсорбата вследствие уменьшения подвижности молекул при А. меньше энтропии адсорбтива. Поэтому при инертном адсорбенте энтальпия всегда отрицательна, т. е. А. экзотермична. Учет изменения энтропии адсорбента может изменить этот вывод. Напр., при сорбции полимерами в-в, в к-рых полимер набухает, энтропия последнего (из-за увеличения подвижности макромолекул) может столь сильно возрасти, что А. становится эндотермической. В дальнейшем в статье рассматривается только экзотермич. А.

Различают интегральную, дифференц., изостерич. и среднюю теплоты А. Интегральная теплота Qравна убыли энтальпии (приV=const -внутр. энергии) при изменении А. отпри изменении анаda.Ее выражают отношениемq = Ч (dH/da).Очевидно, что

Изостерич. теплоту q_stпринимают равной:

s,>

изотерма А. по ур-нию (18) должна быть линейной. Наклон этой прямой (обычно в интервале 0,05 <

s < <>0,30) и отрезок, отсекаемый ею на оси ординат, дают значения соотв.а_т>ис.Широкое распространение теории БЭТ связано с тем, что ее авторы, фактически считая А. нелокализованной, отождествляют константуа_тне с числом дискретных адсорбц. центров, а с числом молекул адсорба-та в первом слое при плотнейшей упаковке (при р=

s).> Поэтому, вводя представление о площади занимаемой одной молекулой в этом слое, принимают:

гдеs-площадь пов-сти адсорбата. Как правило, для этого измеряют изотерму А. азота и принимают, что для его молекулы = 0,162нм². Часто выполняемый аналогичный расчет sпо модели Ленгмюра не корректен, т. к. этот метод, очевидно, применим только к нелокализованной А.

В теорию полимолекулярной А. большой вклад внес Я. де Бур, экспериментально показавший, что зависимость среднего числа слоев (свыше первого) на всех пов-стях, близких по хим. природе, от

s выражается универсальной кривой (т. наз. t-кривой). Это также позволяет оценивать площади пов-сти адсорбтивов.

Предпринимались попытки учесть в модели Ленгмюра также взаимод. между адсорбиров. молекулами. Так, Т. Хилл и Я. де Бур, считая, что ур-ние состояния адсорбц. слоя есть двухмерный аналог ур-ния Ван-дер-Ваальса, получили след. ур-ние изотермы А.:

где =а/а_т, а>и b-константы ур-ния Ван-дер-Ваальса. Р. Фаулер и Э. Гуггенгейм, учтя взаимод. адсорбиров. молекул, вывели ур-ние:

где -константа, связанная с парным взаимодействием молекул.

Существует еще один механизм, приводящий к дополнит. А. адсорбтивов ниже их критич. т-ры на пористых адсорбентах при сравнительно высоких значениях

s. > Это - капиллярная конденсация. Если в поре образовался вогнутый мениск адсорбата, то в ней начинается конденсация при

s<1. > Согласно ур-нию Кельвина:

где -поверхностное натяжение адсорбата, V-егомольный объем, r-радиус кривизны мениска. Капиллярная конденсация приводит к резкому подъему изотермы А. При этом часто (но не всегда) наблюдается т. наз. адсорбц. гистерезис, т. е. несовпадение адсорбц. и десорбц. ветвей изотермы. Как правило, это связано с тем, что формы менисков при А. и десорбции не совпадают.

Капиллярную конденсацию используют для определения размеров пор адсорбента. По ур-нию (22) для каждого значения

s вычисляют радиус кривизны мениска. Из него, учитывая толщину адсорбц. слоя (напр., по t-кривой), форму переходной области от слоя к мениску и зависимость от кривизны при очень малых r,находят линейный размер (эффективный радиус r_ef) пор, заполняемых при данном

s. > Объем таких пор определяют по приросту А. в этой точке изотермы. Используя полученные данные, строят кривую распределения объема пор по их радиусам. Метод применим при r_ef1,5 нм. Обычно расчет ведут по десорбц. ветви изотермы, но более строгая совр. теория требует для построения кривой учета обеих ветвей.

Потенциальная теория адсорбции и теория объемного заполнения микропор.Модель А., принципиально отличную от ленгмюровской, предложил в 1914 М. Поляки. Согласно этой модели, вблизи пов-сти адсорбента существует потенциальное адсорбц. силовое поле, убывающее с расстоянием от пов-сти. Вследствие этого давление адсорбтива, равное вдали от пов-сти р, вблизи нее возрастает и на нек-ром расстоянии достигает значения p_s, при к-ром адсорбтив конденсируется. Объем слоя между пов-стыо раздела и геом. местом точек, гдер =p_s, заполнен жидкостью, к-рой приписываются нормальные значения физ. св-в объемной жидкости. Обратимая изотермич. работа е адсорбц. сил, определяемая по ур-нию = RTlnp/p_s, наз. адсорбц. потенциалом, а вся концепция-потенциальной теорией А. При заданной величине объема Vадсорбц. слоя потенциал не зависит от т-ры (вследствие независимости дисперсионных сил от т-ры). Такая температурная инвариантность дает возможность пересчитывать А. с одной т-ры на другую, хотя ур-ния изотермы А. на основе излагаемой теории вывести не удавалось. Модель Поляни широко и успешно применялась мн. авторами, однако она содержала два очень уязвимых положения: 1) допущение о том, что тончайшая адсорбц. пленка имеет нормальные значения физ. св-в объемной жидкости (это допущение не подтверждалось опытами); 2) температурная инвариантность ф-ции=f(V),лежащая в основе теории, приближенно подтверждалась опытом только для очень тонкопористых адсорбентов.

Используя потенциальную теорию, М. М. Дубинин предложил и разработал теорию объемного заполнения микро-пор (ТОЗМ). Было постулировано, что эта теория применима только к микропористым адсорбентам. Особенность таких адсорбентов, в к-рых линейные размеры пор r1 нм, состоит в том, что весь объем их пор "заполнен" адсорбц. полем. Поэтому при А. они заполняются не послойно, а объемно. Величина в рассматриваемом случае - это не адсорбц. потенциал, а с точностью до знака хим. потенциал адсорбата, отсчитываемый от уровня хим. потенциала нормальной жидкости при той же т-ре. Вся совокупность пор адсорбентов разделяется на три класса: микропоры (r0,6 нм), мезопоры (0,6 нм r20 нм) и макропоры (r20 нм). А. в микропорах происходит по схеме ТОЗМ, т. е. объемно, в мезопорах-по механизму послойного заполнения, завершаемого капиллярной конденсацией. Макропоры при адсорбц. равновесии никакой роли не играют.

Введя представление о ф-ции распределения объемов пор по значениям хим. потенциала адсорбата в них, М. М. Дубинин и Л. В. Радушкевич получили ур-ние изотермы адсорбции ТОЗМ, к-рое обычно записывают в след. форме:

гдеп, Еи а₀-параметры (а₀= а>прир =p_s). Температурная зависимость a₀:

где =0/dT); a₀⁰=₀при Т= Т₀. Параметры пи Епрактически не зависят от т-ры. В большинстве случаев п= 2. Лишь для случаев, когда начальные теплоты А. очень велики,п > 2.>Для пересчета изотерм А. с одного адсорбтива на другой приближенно допускают, что1/E₂P₁/P=и что a₀₁/a₀₂V₁/V₂,где P_i-парахор,i->мольный объем адсорбтива.

Каждый микропористый адсорбент характеризуется по ТОЗМ двумя параметрами:W-объемом микропор (0 = = a₀V₀)и E₀-характеристич. энергией;0и E₀относят к стандартному адсорбтиву, обычно к бензолу.

Пользуясь представлением, что в реальном адсорбенте имеются поры разных размеров, и вводя распределение значенийЕ сдисперсией, равной Ф. Стекли предложил обобщение ур-ния (23), названное ур-нием Дубинина-Стёкли:

где0 ->константа, связанная с E в ур-нии (23), ау=. T.к. в адсорбц. технике наиб. распространение получили именно микропористые адсорбенты (активные угли, цеолиты, тонкопористые ксерогели), ТОЗМ применяется не только в физ.-хим. исследованиях, но и в инженерных расчетах.

Адсорбция газовых и жидких смесей. Па практике всегда имеют дело не с индивидуальным адсорбтивом, а со смесью газов или с жидкими р-рами. Поэтому требуется обобщение теории А. на случай многокомпонентного адсорбтива. В принципе можно исходить из любой модели А. и распространить ее на этот случай. При А. газовой смеси это достигается не только большим усложнением ур-ний, но и введением в них дополнит. эмпирич. параметров, связанных или с взаимод. разнородных молекул или, в более общем виде, с влиянием одних в-в на коэф. активности других. Только модель Ленгмюра позволяет получить ур-ние изотермы А. смеси без параметров, не входящих в ур-ния для А. индивидуальных в-в. Для этого достаточно учесть, что при адсорбции k-того компонента из смеси iкомпонентов часть адсорбц. центров м. б. занята др. молекулами. Поэтому:

В случае А. жидких р-ров независимо от их концентрации вся пов-сть адсорбента заполнена. Вследствие этого А. молекулы k-того компонента сопровождается вытеснением не-к-рого числа молекул остальных компонентов, т. е. А. носит конкурентный характер.

Различают молекулярную и ионную А. р-ров. Первая происходит при А. р-ров неэлектролитов, вторая-р-ров электролитов. Молекулярная А., как правило, выражается избыточными величинами. Конкурентный характер А. обусловливает то, что величина ам. б. как положительной, так и отрицательной. Выражая А. i-того компонента как ф-цию его мольной доли в р-ре х_i-, имеем, что Г_i= О при х_i= 0 и х_i= 1 (возможным изменением объема в-ва в адсорбц. слое пренебрегают). Поэтому изотерма А. имеет один или неск. экстремумов.

Ур-ние изотермы А. бинарных р-ров неэлектролитов, надежно обоснованное термодинамически, имеет вид:

где индекс s указывает на адсорбц. фазу, Ч (s₂/dn^s₁)показывает, сколько молей второго компонента вытесняется одним молем первого, -разность слагаемых (стандартных частей) хим. потенциала, зависящих только от т-ры.

Осн. проблема использования этого и ряда др. уравнений изотермы А.-выяснение зависимости коэф. активности компонентов в адсорбц. слое от его состава. Важнейший вопрос при применении А. для разделения или очистки в-в-подбор селективного адсорбента по отношению к данному компоненту р-ра.

Ионная А., как правило, не носит эквивалентного характера. На пов-сти из р-ра электролита адсорбируются преим. катионы или анионы. Благодаря электрич. (кулонов-ским) силам на пов-сти образуетсядвойной электрический слой.

Если в состав адсорбента входят ионы или поверхностные функц. группы, способные в данном р-рителе к ионизации, то между адсорбентом и р-ром электролита происходит ионный обмен. Адсорбент в этом случае наз. ионитом.

Кинетика адсорбции

А., как и любой реальный процесс, происходит во времени. Поэтому полная теория А. должна содержать раздел о кинетике А. Элементарный акт А. осуществляется практически мгновенно (исключение-хемосорбция). Поэтому временные зависимости А. определяются в осн. механизмом диффузии, т. е. подвода адсорбтива к месту А. Если А. на открытой пов-сти не мгновенна, такой процесс происходит во внешнедиффузионной области; при этом законы диффузии не специфичны для А. В случае же пористых адсорбентов, кроме внеш. диффузии, важную роль начинает играть внутр. диффузия, т. е. перенос адсорбтива в порах адсорбента при наличии в них градиента концентрации. Механизм такого переноса может зависеть от концентрации адсорбтива и размеров пор.

Различают молекулярную, кнудсеновскую и поверхностную (фольмеровскую) диффузию. Молекулярная диффузия осуществляется, если длина своб. пробега молекул в порах меньше размера пор, кнудсеновская-если эта длина превышает размер пор. При поверхностной диффузии молекулы перемещаются по пов-сти адсорбента без перехода в объемную фазу. Однако значения коэф. диффузии не одинаковы для разных механизмов диффузии. Во мн. случаях экспериментально не удается установить, как именно происходит диффузия, и поэтому вводят т. наз. эффективный коэф. диффузии, описывающий процесс в целом.

Осн. эксперим. материалом о кинетике А. служит т. наз. кинетич. кривая, т. е. ф-ция = а/а_равн=f(t) где -относительная А., равная отношению текущего значения адсорбции ак a_равн- её значению при времени. >Для истолкования кинетич. кривой в простейшем случае предполагают, что зерно адсорбента имеет совершенно однородную по объему пористую структуру (эту модель наз. квазигомогенной). значит. усовершенствование квазигомогенной модели-представление о том, что каждое зерно содержит области с более крупными и более тонкими порами. Диффузия в таком зерне описывается двумя разл. коэффициентами.

В случае открытой пов-сти, принимая модель Ленгмюра, легко получить кинетич. ур-ние А. Скорость приближения к равновесию представляет собой разность скоростей А. и десорбции. Считая, как обычно в кинетике, что скорости процессов пропорциональны концентрациям реагирующих в-в, имеем:

где k_адси k_дес- константы скорости соотв. А. и десорбции. Давление в газовой фазе считается постоянным. При интегрировании этого ур-ния от t= 0 до любого значения tполучим:

Отсюда при f имеем:=_равн. Поэтому окончательно имеем:

где k = k_адс+ k_дес.

Влияние т-ры на скорость А. выражается ур-нием, аналогичным ур-нию Аррениуса. С увеличением т-ры k_адсэкспоненциально возрастает. Т. к. диффузия в порах адсорбента связана с преодолением активац. барьеров, температурные зависимости k_адси k_десне одинаковы.

Знание скоростей диффузии важно не только для теории А., но и для расчета пром. адсорбц. процессов. При этом обычно имеют дело не с отдельными зернами адсорбента, а с их слоями. Кинетика процесса в слое выражается очень сложными зависимостями. В каждой точке слоя в данный момент времени величина А. определяется не только видом ур-ния изотермы А. и закономерностями кинетики процесса, но также аэро- или гидродинамич. условиями обтекания зерен газовым или жидкостным потоком. Кинетика процесса в слое адсорбента в отличие от кинетики в отдельном зерне наз. динамикой А., общая схема решения задач к-рой такова: составляется система дифференц. ур-ний в частных производных, учитывающая характеристики слоя, изотерму А., диффузионные характеристики (коэф. диффузии, виды переноса массы по слою и внутри зерен), аэро- и гидродинамич. особенности потока. Задаются начальные и краевые условия. Решение этой системы ур-ний в принципе приводит к значениям величин А. в данный момент времени в данной точке слоя. Как правило, аналитич. решение удается получить только для простейших случаев, поэтому такая задача решается численно с помощью ЭВМ.

При опытном изучении динамики А. через слой адсорбента пропускают газовый или жидкостный поток с заданными характеристиками и исследуют состав выходящего потока как ф-цию времени. Появление поглощаемого в-ва за слоем наз. проскоком, а время до проскока Ч временем защитного действия. Зависимость концентрации данного компонента за слоем от времени наз. выходной кривой. Эти кривые служат осн. эксперим. материалом, позволяющим судить о закономерностях динамики А.

Аппаратурное оформление адсорбционных процессов

Существует множество технол. приемов проведения адсорбц. процессов. Широко распространены циклич. (перио-дич.) установки с неподвижным слоем адсорбента, осн. узел к-рых - один или неск. адсорберов, выполненных в виде полых колонн, заполняемых гранулированным адсорбентом. Газовый (или жидкостной) поток, содержащий адсорбируемые компоненты, пропускается через слой адсорбента до проскока. После этого адсорбент в адсорбере регенерируют, а газовый поток направляют в др. адсорбер. Регенерация адсорбента включает ряд стадий, из к-рых ос новная-десорбция, т. е. выделение ранее поглощенного в-ва из адсорбента. Десорбцию проводят нагреванием, сбросом давления в газовой фазе, вытеснением (напр., острым водяным паром) или комбинацией этих методов. Т. к. времена А. и регенерации не совпадают, подбирают такое число одновременно работающих и регенерируемых адсорберов, чтобы в целом процесс шел непрерывно.

По техн. и экономич. соображениям регенерацию не доводят до конца. Поэтому рабочая емкость адсорбента равна разности между максимально достигаемой в данных условиях А. и кол-вом адсорбата, остающегося в адсорбенте после регенерации. Вследствие этого изотермы А., соответствующие процессу в адсорбере, не должны быть слишком крутыми.

В описанной схеме возможны два варианта: 1) целевой продукт адсорбируется из газового потока практически полностью, и тогда он содержится в десорбате, откуда его извлекают тем или иным способом; 2) целевой продукт адсорбируется хуже, чем др. компоненты газовой смеси, и тогда он содержится в выходящем газовом потоке. По первому варианту работают, напр., рекуперационные установки на вискозных произ-вах, улавливающие из отходящих газов и возвращающие в цикл CS₂. Производительность таких установок достигает сотен тысяч м³очищаемого газа в час; адсорбент-активный уголь с не слишком тонкими микропорами, т. е. уголь, в к-ром константа E по ТОЗМ (см. выше) равна 20-25 кДж/моль. Это значение E₀соответствует не слишком крутой изотерме, что обеспечивает хорошие условия регенерации. Такие угли наз. рекуперационными. Десорбцию осуществляют острым водяным паром. Для экономии энергии холодные и газовые горячие потоки пропускают через теплообменники.

Очень важна осушка газов и жидкостей, напр. нефтяных газов перед их переработкой или прир. газов перед транспортировкой; адсорбенты-силикагель или цеолиты. Десорбцию осуществляют нагреванием. Т. к. десорбция цеолита связана с большими энергозатратами, применяют комбинированный адсорбент: осн. массу влаги поглощают легко регенерируемым силикагелем, а глубокую доосушку-цеолитом.

При тепловой регенерации полный цикл включает А., нагрев адсорбента, его десорбцию и охлаждение. Большое число стадий обусловливает низкую интенсивность и высокую энергоемкость процесса. Поэтому широкое распространение получили т. наз. короткоцикловые установки, весь цикл в к-рых занимает неск. минут. В них газ подается в адсорбер под значит. давлением, к-рое затем сбрасывается, и происходит десорбция. Весь процесс идет почти изотермически (отклонение от изотермичности вызывается только выделением теплоты А. и поглощением теплоты при десорбции). Стадии цикла: А., сброс давления, десорбция, подъем давления. Пример-установки с цеолитом для получения воздуха, обогащенного кислородом.

В установках сдвижущимся слоем адсорбента (в т. наз. гиперсорберах) последний под действием силы тяжести медленно опускается, выводится из ниж. части адсорбера и попадает в т. наз. эрлифт, представляющий собой вертикальную трубу, параллельную адсорбц. колонне. По этой трубе снизу вверх движется поток воздуха, к-рый поднимает зерна адсорбента в верх. часть колонны. Перерабатываемый газовый поток поступает в среднюю часть адсорбера и движется вверх противотоком к адсорбенту. В верхней части колонны непрерывно происходит А., в нижней - регенерация адсорбента (см. такжеАдсорбционная очистка).

В установках с псевдоожиженным ("кипящим") слоем адсорбента газовый поток, поступающий в адсорбер снизу, приводит адсорбент во взвешенное состояние. При этом резко увеличивается эффективность массообмена между адсорбентом и газом и сокращается длительность А. и десорбции. Такие установки имеют высокую производительность. Их широкому распространению препятствуют высокие требования, предъявляемые к мех. прочности зерен адсорбента (недостаточная прочность обусловливает значит. потери адсорбента вследствие его истирания и уноса из аппарата).

Осн. требования к адсорбентам: большая адсорбц. емкость, т. е. они должны представлять собой дисперсные тела с большой уд. пов-стью или с большим объемом пор; хим. природа пов-сти должна обеспечивать эффективную А. данных в-в в данных условиях; хим. и термич. стойкость, регенерируемость, доступность. наиб. распространение получили активные угли, ксерогели нек-рых оксидов (силика-гели, алюмогели и др.), цеолиты; из непористых адсорбентов-техн. углерод (сажа) и высокодисперсный SiO₂(аэросил, "белая сажа").

Области применения адсорбционной техники

На явлении А. основаны мн. способы очистки воздуха от вредных примесей (см.Газов очистка),воды (см.Водоподготовка),а также сахарных сиропов при сахароварении, фруктовых соков и др. жидкостей в пищ. пром-сти, отработанных смазочных масел. Удаление влаги как вредной примеси из газов и жидкостей с помощью твердых адсорбентов-одна из важных отраслей адсорбц. техники (см. такжеГазов осушка).

На адсорбц. процессах основано тонкое разделение смесей в-в и выделение из сложных смесей определенных компонентов. Примеры-разделение изомеров алканов с целью получения нормальных углеводородов для произ-ва ПАВ, разделение нефтей при произ-ве моторных топлив. Для газовых смесей адсорбц. методы разделения используют при получении воздуха, обогащенного кислородом (вплоть до почти чистого О₂); во мн. случаях эти методы успешно конкурируют с ректификационным (см.Воздуха разделение).

Быстро развивающаяся область применения адсорбц. техники-медицина, где она служит для извлечения вредных в-в из крови (метод гемосорбции) и др. физиол. жидкостей. Высокие требования к стерильности ставят очень трудную задачу подбора подходящих адсорбентов. К ним относятся специально приготовленные активные угли.

Лит.:Брунауэр С., Адсорбция газов и паров, пер. с англ., т. 1, М., 1948; де Бур Я, Динамический характер адсорбции, пер. с англ., М., 1962; Адсорбция и пористость, под ред. М. М. Дубинина [и др.], М., 1976; Кельиев Н. В., Основы адсорбционной техники, 2 изд., М., 1984; Young D.M., Crowell A.D., Physical adsorption of gases, L., 1962.М. М. Дубинин, В. В. Серпинский.

1. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю поглощение к.л. вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или тврдого тела. Например если поместить в...Большая Советская энциклопедия II
2. адсорбция—лат. ad на к sorbere поглощать всасывать поглощение вещества из раствора или смеси поверхностным слоем поглотителя например активированным углем силикагелем....Большая энциклопедия по психиатрии
3. адсорбция—ж. adsorbimento Итальянорусский словарь. Синонимы адсорбирование сорбция...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
4. адсорбция—ад лат. sorbeo поглощать поглощение концентрирование газов или растворенных веществ на поверхности твердого тела или жидкости....Большой медицинский словарь
5. адсорбция—adsorption...Большой русско-английский словарь биологических терминов
6. адсорбция—ж. физ.em хим.adsorcin f...Большой русско-испанский словарь
7. адсорбция—f Adsorption f адсорбция бактериофагаадсорбция вирусовизбирательная адсорбцияионообменная адсорбцияфизическая адсорбцияэквивалентная адсорбция...Большой русско-немецкий медицинский словарь
8. адсорбция—сущ. жен. рода только ед. ч. хим....Большой русско-украинский словарь
9. адсорбция—ж. физ. adsorption f...Большой русско-французский словарь
10. адсорбция—ж. физ.adsorption f адсорбирование сорбция...Большой французско-русский и русско-французский словарь
11. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю поглощение .сорбцияi веществ из рров или газов на поверхности тврдого тела или жидкости. Адсорбируемое вво наз. адсорбатом а тело н...Большой энциклопедический политехнический словарь
12. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газовпаров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента илижидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удель...Большой энциклопедический словарь II
13. адсорбция—АДСОРБЦИЯ от лат. ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. Адсорбенты обычно имеют б...Большой Энциклопедический словарь V
14. адсорбция—[adsorptio всасывание поглощение] поглощение поверхностью фазовоинородного тела адсорбента какихлибо веществ адсорбатов из смежной газовой или жидкой среды протекающее ...Геологическая энциклопедия
15. адсорбция—от лат. ad y на при и sorbeo поглощаю a. adsorption н. Adsorption Adsorbieren Adsorbierung ф. adsorption и. adsorcion поглощение отд. компонентов из газовых паровых и...Горная энциклопедия
16. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем тв. тела адсорбента или жидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удельную ...Естествознание. Энциклопедический словарь
17. адсорбция—от латинского ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. В промышленности адсорбцию осу...Иллюстрированный энциклопедический словарь
18. адсорбция—АДСОРБЦИЯ и ж. adsorption f. ampLTлат. ad при sorbere поглощать всасывать. спец. Поглощение всасывание вещества из раствора или газа поверхностью твердого тела или повер...Исторический словарь галлицизмов русского языка
19. адсорбция—адсорбцыя паверхневае паглынанне...Кароткі расейска-беларускі фармакалагічны слоўнік
20. адсорбция—паверхневае паглынальне адсорбцыя...Кароткі расейска-беларускі фізыялягічны слоўнік
21. адсорбция—лат.u adsorbeo поглощаю поглощение газов паров и жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. Используется для забора запаховых следов с места пр...Криминалистическая энциклопедия
22. адсорбция—адсорбция...Қазақша-орысша биологиялық терминдер сөздігі
23. адсорбция—и ж. физ. хим.em Поглощение частиц газа или растворенного вещества поверхностным слоем жидкого или твердого вещества.[От лат. ad к и sorbere поглощать всасывать] адсорб...Малый академический словарь
24. адсорбция—поглощение вещества из газа или раствора поверхностью раздела между ними или поверхностью твердого тела. Иными словами А. есть поглощение адсорбата из объема фаз на повер...Математическая энциклопедия
25. адсорбция—Ад лат. sorbeo поглощатьпоглощение концентрирование газов или растворенных веществ на поверхности твердого тела или жидкости....Медицинская энциклопедия
26. адсорбция—Накопление молекул или других частиц на поверхности твердого тела или жидкости адсорбента из окружающей среды раствора пара с образованием тонкого слоя жидкости или газа....Метеорологический словарь
27. адсорбция—приставка АД корень СОРБ суффикс ЦИ окончание Я Основа слова АДСОРБЦИВычисленный способ образования слова Приставочносуффиксальный или префиксальносуффиксальный АД ...Морфемный разбор слова по составу
28. адсорбция—Начальная форма Адсорбция единственное число женский род именительный падеж неодушевленное...Морфологический разбор существительных
29. адсорбция—АДСОРБЦИЯstrong притяжение газа или жидкости к поверхности твердого тела или жидкости в отличие от абсорбции при которой подразумевается проникновение одного вещества в д...Научно-технический энциклопедический словарь
30. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю изменение обычно повышение концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз поглощение на поверхности. Процесс обратный адсорбц...Начала современного естествознания
31. адсорбция—adsorption Поглощение поверхностным слоем тела адсорбентом газа жидкостей или растворенных в них веществ. Используется при очистке нефтепродуктов. адсорбирование сорбция...Нефтегазовая микроэнциклопедия
32. адсорбция—АДСОРБЦИЯ от лат . ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. Адсорбенты обычно имеют б...Новый большой англо-русский словарь II
33. адсорбция—адсорбция ж. Поглощение всасывание вещества из раствора или газа поверхностью твердого тела или поверхностным слоем жидкости....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
34. адсорбция—адсорбция адсорбция и...Орфографический словарь
35. адсорбция—сру адсорбция...Орысша-қазақша «Ауыл шаруашылығы» терминологиялық сөздік
36. адсорбция—адсорбция...Орысша-қазақша «Жеңіл және тоқыма өнеркәсібі» терминологиялық сөздік
37. адсорбция—гту адсорбция...Орысша-қазақша «Көлік және қатынас жолдары» терминологиялық сөздік
38. адсорбция—адсорбция...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
39. адсорбция—сру...Орысша-қазақша «Энергетика» терминологиялық сөздік
40. адсорбция—б. х. эко. эл.р. ф.аст. гд.м. юр. мед. л.т. адсорбцияэн. срус.х. вод.х. п.б. сру адсорбциямаш. сыртабатта сру адсорбциямех. тр. гту адсорбция...Орысша-қазақша салааралық терминологиялық сөздік
41. адсорбция—adsorption...Политехнический русско-французский словарь
42. адсорбция—адсорбция адсорбции адсорбции адсорбций адсорбции адсорбциям адсорбцию адсорбции адсорбцией адсорбциею адсорбциями адсорбции адсорбциях...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
43. адсорбция—Орфографическая запись слова адсорбция Ударение в слове адсорбция Деление слова на слоги перенос слова адсорбция Фонетическая транскрипция слова адсорбция [тсорпа] Харак...Полный фонетический разбор слов
44. адсорбция—паглынаfontнне н....Расейска-беларускі слоўнік медыцынскіх тэрмінаў
45. адсорбция—адсорбция иСинонимы адсорбирование сорбция...Русский орфографический словарь
46. адсорбция—Ж fiz. kim. adsorbsiya brk v ya msamli cisimlr sthinin qaz v mayelri udmas....Русско-азербайджанский словарь
47. адсорбция—адсорбция f english adsorption deutsch Adsorption f franais adhsion f Синонимы адсорбирование сорбция...Русско-английский (-немецком, -французский) металлургический словарь
48. адсорбция—ж. adsorption адсорбция бактериофага биологическая адсорбция адсорбция вируса адсорбция гранулированным углем избирательная адсорбция обменная адсорбция полимолекул...Русско-английский медицинский словарь
49. адсорбция—adsorption адсорбция ж.uadsorptionадсорбция обусловлена adsorption occurs through the operation of адсорбция является селективным [избирательным] процессом adsorption...Русско-английский политехнический словарь
50. адсорбция—адсорбция ж. физ. хим.iadsorption...Русско-английский словарь
51. адсорбция—адсорбция ж. хим. adsorption....Русско-английский словарь II
52. адсорбция—f. адсорбирование сорбция...Русско-английский словарь математических терминов
53. адсорбция—ж. адсорбция газа на тврдом теле адсорбция газа адсорбция из раствора адсорбция на активном угле адсорбция на ионообменной смоле адсорбция на поверхности адсорбция поверх...Русско-английский словарь по физике
54. адсорбция—adsorption...Русско-английский словарь по электронике
55. адсорбция—adsorbtion adsorption активированная адсорбция избирательная адсорбция мономолекулярная адсорбция необратимая адсорбция обратимая адсорбцияадсорбция жидкости на жидкости ...Русско-английский технический словарь
56. адсорбция—Адсорбцыя...Русско-белорусский словарь
57. адсорбция—физ. хим.i адсорбцыя жен.i...Русско-белорусский словарь II
58. адсорбция—адсоuрбцыя цыi...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
59. адсорбция—адсорбцыя цыi...Русско-белорусский физико-математический словарь
60. адсорбция—адсо Синонимы адсорбирование сорбция...Русско-ивритский словарь
61. адсорбция—adsorbcin адсорбция избирательная адсорбция хроматографическая...Русско-испанский автотранспортный словарь
62. адсорбция—adsorbimento...Русско-итальянский медицинский словарь
63. адсорбция—ж. adsorbimento m активированная адсорбция адсорбция анионов избирательная адсорбция адсорбция катионов мономолекулярная адсорбция обратимая адсорбция селективная адсорб...Русско-итальянский политехнический словарь
64. адсорбция—физ. хим. адсорбция атты заттарды жоары абатындаы бетндег газды немесе сйы заттарды сорып жтып алуы...Русско-казахский словарь
65. адсорбция—адсорбция...Русско-казахский терминологический словарь «Биология»
66. адсорбция—адсорбция сру...Русско-казахский терминологический словарь «Водное хозяйство»
67. адсорбция—адсорбция...Русско-казахский терминологический словарь «Горное дело и металлургия»
68. адсорбция—сыртабатта сру адсорбция...Русско-казахский терминологический словарь «Машиностроение»
69. адсорбция—адсорбция...Русско-казахский терминологический словарь «Медицина»
70. адсорбция—адсорбция...Русско-казахский терминологический словарь «Пищевая промышленность и бытовое обслуживание»
71. адсорбция—адсорбция...Русско-казахский химико-технологический терминологический словарь
72. адсорбция—. Синонимы адсорбирование сорбция...Русско-китайский словарь
73. адсорбция—adsorbcija...Русско-латышский словарь
74. адсорбция—Adsorption...Русско-немецкий политехнический словарь
75. адсорбция—...Русско-персидский словарь
76. адсорбция—ж физu химu адсорбирование сорбция...Русско-португальский словарь
77. адсорбция—adsorpsiyon yzerme sourma sorumsama...Русско-турецкий словарь по строительству и архитектуре
78. адсорбция—техн. физ. адсорбця Синонимы адсорбирование сорбция...Русско-украинский политехнический словарь
79. адсорбция—adsorpce povrchov vstebvn...Русско-чешский словарь
80. адсорбция—Adsorptsioon...Русско-эстонский словарь
81. адсорбция—адсорбция иСинонимы адсорбирование сорбция...Русское словесное ударение
82. адсорбция—Поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела. Используется в очистке сточных вод и газовых выбросовСловарь бизнестерминов.Акаде...Словарь бизнес терминов
83. адсорбция—концентрирование вещества на поверхности раздела двух фаз происходящее под влиянием молекулярных сил поверхности адсорбента. С А. связаны функционирование биологических м...Словарь ботанических терминов
84. адсорбция—адсорбция лат.em ad на у при sorbere поглощать всасывать поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела играет важную роль в био...Словарь иностранных слов русского языка
85. адсорбция—адсорбция адi лат. sorbeo поглощать поглощение концентрирование газов или растворенных веществ на поверхности твердого тела или жидкости....Словарь медицинских терминов
86. адсорбция—адсорбция поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела адсорбентом играет важную роль в биол. системах широко применяется в био...Словарь микробиологии
87. адсорбция—физическое поверхностное поглощение в отличие от объемного абсорбции дисперсными частицами грунта различных веществ из водных растворов. При А. вещество поглощаемое из ж...Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
88. адсорбция—адсорбция сущ. колво синонимов адсорбирование сорбция Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы адсорбирование сорбция...Словарь синонимов II
89. адсорбция—АДСОРБЦИЯ от латинского ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. В промышленности адс...Современная энциклопедия
90. адсорбция—АДСОРБЦИЯ от лат . ad на при и sorbeo поглощаю поглощение газов паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела адсорбента или жидкости. Адсорбенты обычно имеют б...Современный энциклопедический словарь
91. адсорбция—Адсорбция Ц поглощение некоторыми твердыми телами газов красок солей и других веществ из растворов.Источник Словарь архитектурностроительных терминов способность поглощен...Строительный словарь
92. адсорбция—адсорбция [лат. ad на у при j sorbere поглощать всасывать] поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела играет важную роль в б...Толковый словарь иностранных слов
93. адсорбция—концентрирование вещества на поверхности раздела двух фаз происходящее под влиянием молекулярных сил поверхности адсорбента. В результате А. свободная поверхностная энерг...Толковый словарь по почвоведению
94. адсорбция—АДСОРБЦИЯ ж. Поглощение всасывание вещества из раствора или газа поверхностью твердого тела или поверхностным слоем жидкости....Толковый словарь русского языка
95. адсорбция—Ударение в слове адсорбцияУдарение падает на букву оБезударные гласные в слове адсорбция...Ударение и правописание
96. адсорбция—холод.u техн.u Физикохимическое явление заключающееся в поглощении свободных молекул газа или жидкости поверхностным слоем некоторого тела называемого адсорбентом.Синоним...Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
97. адсорбция—Rzeczownik адсорбция f adsorbcja adsorpcja f...Универсальный русско-польский словарь
98. адсорбция—от лат. ad на при и sorbeo поглощаю процесс приводящий к аномально высокой концентрации вва а д с о р б а т а из газообразной или жидкой среды на поверхности е раздела ...Физическая энциклопедия
99. адсорбция—адсорбция адсорбции адсорбции адсорбций адсорбции адсорбциям адсорбцию адсорбции адсорбцией адсорбциею адсорбциями адсорбции адсорбциях Источник Полная акцентуированная п...Формы слова
100. адсорбция—поглощение вещества из раствора или газа поверхностным слоем жидкости или твердого тела. Используется в очистке сточных вод и газовых выбросов....Экологический словарь II
101. адсорбция—Адсорбция от лат. ad на и sorbeo поглощаю поглощение различных веществ из растворов или воздушной среды поверхностями твердых тел. Может быть физической или химической...Экологический словарь
102. адсорбция—Сад Сабр Сабор Сабо Ряса Ряд Роса Род Роба Рия Рис Рио Риа Рая Рация Рацио Рао Раия Раис Радия Радио Раб Ося Оса Орс Ория Орда Одр Ода Обряд Обр Обида Обдир Иса Ирод Идо ...Электронный словарь анаграмм русского языка
103. адсорбция—Адсорбция хим. слово введенное в употребление главным образом В. Оствальдом Allgemeine Chemie е изд. й т. оно обозначает обыкновенно явление поглощения некоторыми тверд...Энциклопедический словарь
104. адсорбция—Термин адсорбцияdd Термин на английском adsorptiondd Синонимы dd Аббревиатуры dd Связанные термины высокоэффективная жидкостная хроматография десорбция изотерма адсорбции...Энциклопедический словарь нанотехнологий
105. адсорбция—[adsorption] от лат. adна при и sorbeo поглощаю гетерогенный процесс на границе раздела фаз газ пар тврдое жидкость и состоящий в концентрировании поглощении вещества ...Энциклопедический словарь по металлургии
106. адсорбция—хим. слово введенное в употребление главным образом В. Оствальдом Allgemeine Chemie е изд. й т. оно обозначает обыкновенно явление поглощения некоторыми твердыми телами...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
107. адсорбция—adsorptio всасывание поглощение поверхностное поглощение в отличие от объемного абсорбции поверхностью раздела двух граничащих фаз без химической реакции. При адсорбци...Энциклопедия Большой научной библиотеки

• АЗИРИДИН
• АЗОТА ОКСИДЫ