1. Ադսորբցիոն տարանջատման գործընթացի ակնարկ
Ադսորբցիա նշանակում է, որ երբ հեղուկը (գազ կամ հեղուկ) շփվում է պինդ ծակոտկեն նյութի հետ, հեղուկի մեկ կամ մի քանի բաղադրիչներ տեղափոխվում են ծակոտկեն նյութի արտաքին մակերես և միկրոծակոտիների ներքին մակերես՝ հարստանալու այդ մակերեսների վրա։ ձևավորել մոնոմոլեկուլային շերտ կամ բազմամոլեկուլային շերտի գործընթաց:
Կլանվող հեղուկը կոչվում է ադսորբատ, իսկ ծակոտկեն պինդ մասնիկները՝ ներծծող։
Ադսորբատի և ներծծվող նյութի տարբեր ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների պատճառով տարբեր ադսորբատների համար ադսորբենտի կլանման կարողությունը նույնպես տարբեր է:Բարձր կլանման ընտրողականության դեպքում ադսորբցիոն փուլի և ներծծման փուլի բաղադրիչները կարող են հարստացվել, որպեսզի իրականացվի նյութերի տարանջատումը:
2. Adsorption/desorption գործընթաց
Ադսորբցիոն գործընթաց. Այն կարելի է դիտարկել որպես կոնցենտրացիայի կամ հեղուկացման գործընթաց:Հետևաբար, որքան ցածր է ջերմաստիճանը և որքան բարձր է ճնշումը, այնքան մեծ է կլանման հզորությունը:Բոլոր ներծծվող նյութերի դեպքում ավելի հեշտ հեղուկացող (ավելի բարձր եռման կետ) գազերն ավելի շատ են կլանվում, իսկ ավելի քիչ հեղուկացնող (ցածր եռման կետ) գազերը՝ ավելի ցածր:
Դեզորբցիայի գործընթաց. Այն կարելի է դիտարկել որպես գազիֆիկացման կամ ցնդման գործընթաց:Հետևաբար, որքան բարձր է ջերմաստիճանը և որքան ցածր է ճնշումը, այնքան ավելի ամբողջական է կլանումը:Բոլոր սորբենտների դեպքում ավելի շատ հեղուկացված (ավելի բարձր եռման կետ) գազերը ավելի քիչ հավանական է կլանվեն, իսկ ավելի քիչ հեղուկացնող (ցածր եռման կետ) գազերը ավելի հեշտ կլանվեն:
3. Ադսորբցիոն տարանջատման սկզբունքը և դրա դասակարգումը
Ադսորբցիան բաժանվում է ֆիզիկական և քիմիական կլանման:
Ֆիզիկական կլանման տարանջատման սկզբունքը. Տարանջատումը ձեռք է բերվում օգտագործելով կլանման ուժի տարբերությունը (վան դեր Վալսի ուժ, էլեկտրաստատիկ ուժ) պինդ մակերեսի վրա գտնվող ատոմների կամ խմբերի և օտար մոլեկուլների միջև:Կլանման ուժի մեծությունը կապված է ինչպես կլանիչի, այնպես էլ ադսորբատի հատկությունների հետ:
Քիմիական կլանման տարանջատման սկզբունքը հիմնված է կլանման գործընթացի վրա, որի ժամանակ պինդ ներծծվող նյութի մակերեսին տեղի է ունենում քիմիական ռեակցիա՝ ադսորբատը և ադսորբենտը քիմիական կապի հետ համատեղելու համար, ուստի ընտրողականությունը ուժեղ է:Քիմիորբցիան հիմնականում դանդաղ է, կարող է միայն միաշերտ ձևավորել և անշրջելի է:
4. Ընդհանուր adsorbent տեսակները
Ընդհանուր ներծծող նյութերը հիմնականում ներառում են՝ մոլեկուլային մաղեր, ակտիվացված ածխածին, սիլիկա գել և ակտիվացված կավահող:
Մոլեկուլային մաղ. Այն ունի կանոնավոր միկրոծակոտկեն ալիքային կառուցվածք՝ մոտ 500-1000 մ²/գ հատուկ մակերեսով, հիմնականում միկրոծակերով, և ծակոտիների չափի բաշխումը 0,4-1 նմ է:Մոլեկուլային մաղերի ադսորբցիոն բնութագրերը կարող են փոփոխվել՝ կարգավորելով մոլեկուլային մաղի կառուցվածքը, կազմը և հակակատիոնների տեսակը:Մոլեկուլային մաղերը հիմնականում հիմնվում են բնորոշ ծակոտիների կառուցվածքի և հավասարակշռված կատիոնի և մոլեկուլային մաղի շրջանակի միջև գտնվող Կուլոնյան ուժային դաշտի վրա՝ կլանումը առաջացնելու համար:Նրանք ունեն լավ ջերմային և հիդրոթերմային կայունություն և լայնորեն օգտագործվում են տարբեր գազային և հեղուկ փուլերի բաժանման և մաքրման համար:Adsorbent-ն ունի ուժեղ ընտրողականության, կլանման բարձր խորության և կլանման մեծ հզորության բնութագրեր, երբ օգտագործվում է.
Ակտիվացված ածխածին. Այն ունի հարուստ միկրոծակ և մեզոպորային կառուցվածք, հատուկ մակերեսը կազմում է մոտ 500-1000 մ²/գ, իսկ ծակոտիների չափի բաշխումը հիմնականում 2-50 նմ միջակայքում է:Ակտիվացված ածխածինը հիմնականում հենվում է ադսորբատի կողմից առաջացած վան դեր Վալսի ուժի վրա՝ կլանման առաջացման համար և հիմնականում օգտագործվում է օրգանական միացությունների կլանման, ծանր ածխաջրածին օրգանական նյութերի կլանման և հեռացման, դեզոդորանտի և այլնի համար։
Սիլիկա գել. Սիլիկա գելի վրա հիմնված adsorbents-ի հատուկ մակերեսը կազմում է մոտ 300-500 մ²/գ, հիմնականում միջածակային, ծակոտիների չափի բաշխմամբ 2-50 նմ, իսկ ծակոտիների ներքին մակերեսը հարուստ է մակերեսային հիդրօքսիլ խմբերով:Այն հիմնականում օգտագործվում է կլանման չորացման և ճնշման ճոճանակի կլանման համար՝ CO2 արտադրելու համար և այլն;
Ակտիվացված կավահող. Հատուկ մակերեսը 200-500 մ²/գ է, հիմնականում մեզոպորներ, իսկ ծակոտիների չափի բաշխումը 2-50 նմ է:Այն հիմնականում օգտագործվում է չորացման և ջրազրկման, թթվային թափոնների գազերի մաքրման և այլնի համար։
