1881 年、ドイツの物理学者 Heinrich Kayser が吸着という用語を作成しました。界面または表面で起こるプロセスは、表面化学に関係しています。固体または気体は、固体と気体の間の界面を説明するのに役立ちます。それらは完全に混和性であるため、ガス間に接触はありません。収着プロセスには、吸着と吸収の両方が含まれます。
吸着の応用
以下は、吸着アプリケーションのリストです:
防毒マスク
塩素 (Cl2)、メタン (CH4)、二酸化硫黄 (SO2) などの有害ガスから保護するために、適切な吸着剤を備えた防毒マスクが使用されます。吸着剤は有毒ガスを優先的に吸着し、呼吸する空気を浄化します。活性炭の薄い層は、最も一般的な防毒マスクの危険なガスを吸収します。
着色物質を除去
吸着のアプリケーションは、植物油、ジュース、石油、およびその他の材料を含む生糖溶液から不要な着色料を除去するために一般的に使用されます。動物の炭、フラーズアース、活性炭、およびその他の吸着剤が採用されています。
染色
衣類はまず媒染剤（通常はミョウバン）に浸し、次に染料溶液に浸して染めます。染料はまず媒染剤に吸着されます。次に、媒染剤が染料に吸着されます。媒染剤と染料の両方が効果的に繊維に付着します。
硬水軟化
マグネシウム塩とカルシウム塩を含む水は硬水と呼ばれます。イオン交換樹脂は、硬水を軟化するために一般的に使用されます。これらの樹脂は、溶液原理からの選択的吸着に従って使用されます。これらの樹脂は、硬水の原因となるイオンを吸着することで硬水を軟化させます。同様に、許可プロセスに使用されるゼオライトは、硬水からマグネシウム (Mg2+) とカルシウム イオン (Ca2+) を吸収して軟水にします。
分析クロマトグラフィー
混合物の成分を分離するために、クロマトグラフ分析では、特定の固体吸着剤を介して溶液からいくつかの物質を選択的に吸着させます。
たとえば、カラムクロマトグラフィーでは、適切な吸着剤が満たされた長くて幅の広い垂直管の上部から混合液が満たされ、下部から 1 つずつ収集されます。
吸着インジケーターによる沈殿の滴定
沈殿滴定では、エオシン、フルオレセインなどを含むいくつかの色素が吸着インジケーターのように使用されます。
たとえば、エオシンを指標として使用すると、AgNO3 に対して KBr を滴定できます。滴定が完了すると、染料によって溶液中に生成されたイオンが臭化銀沈殿物に吸着され、色の変化が起こります。
部分的に真空にする
固体へのガス吸着の特性を利用して、特に低温で部分的な真空を作り出します。液体窒素に浸した活性炭の入った薄い容器を容器につないで排気します。低温では、固体へのガス吸着の程度が非常に高くなります。その結果、ジャー内のガスが動物の木炭に吸収され、部分的に真空になります。
高真空の製造と保存
最後の残りの空気は、真空ポンプが既に真空引きした容器から吸収できます。
たとえば、活性炭またはシリカゲルは、通常、デュワー フラスコの壁の間に使用されます。環状空間に入るガスは吸収されるため、真空が維持されます。
不均一系触媒作用
固体触媒への気体反応物の吸着は、ほとんどの不均一触媒プロセスで使用されます。気体の反応物は、固体触媒の表面に吸着します。結果として、触媒の表面での反応物の量が増加し、反応速度が向上します。
微粉化したニッケル（Ni）は油の水素化に使用され、微粉化された五酸化バナジウム（V2O5）は硫酸を作る接触プロセスで使用されます。プラチナ (Pt) とパラジウム (Pd) は、さまざまな工業プロセスなどで触媒として使用されます。
希ガスの分離
希ガスを分離する最も一般的な方法は、活性炭に吸着させることです。炭による吸着度の違いを利用してこれらのガスを分離します。
医薬品製造
一部の薬は、表面のバクテリアを吸収して殺し、私たちを病気から守ってくれます。活性炭、酸化マグネシウム、タンニン酸などで毒物や有害物質を吸収します。吸着の用途は、ビタミン B1 の製造、細菌のろ過、医薬品の吸着、およびその他の用途にも利用されています。
産業廃棄物の回収
任意の組み合わせの成分の吸収力の違いは、混合物の成分を分離するために使用できます。吸着の原理を使用して、産業廃棄物からいくつかの有用な回収を行うことができます。
塗料産業
塗料の製造中、溶存ガスは適切な吸着剤を使用して抽出されます。溶存ガスは塗装面にうまく付着せず、カバレッジが悪くなります。塗料の表面にある気体、液体、または固体の層を除去するために、湿潤剤が使用されます。家具の研磨では、蒸留酒は典型的な湿潤成分です。
砂糖の浄化
砂糖は砂糖溶液に木炭粉末を加えることで脱色され、後者は不要な色をすべて吸収します。
節水
夏の間深刻な水不足があるオーストラリアのような場所では、ステアリン酸の層が湖や他の貯水池に噴霧されます.水の表面に吸着され、蒸発によって失われる水分を減らします。
結論
ここでは、硬水の軟化を含む複数のプロセスで吸着がどのように活用されるかを学びました。吸着は、固体、液体、および気体の間で発生する可能性があります。ただし、吸着の強度と量は、粒子、媒体、触媒、雰囲気などのさまざまな要因によって異なります。上記のアプリケーションが、吸着のアプリケーションとその仕組みを理解するのに役立つことを願っています.
