Adsorpsiyon

Adsorpsiyon

Hareket halindeki sıvı veya gaz fazındaki moleküllerin sabit yüzey moleküllerine bağlanmasına adsorpsiyon denir. Yani kısaca “moleküllerin yüzeye tutunması” olarak tanımlayabiliriz. Mesela bir süngeri bir yüzeye sürttüğümüzde sünger yüzeydeki maddeleri toplar ya, işte öyle bir şey. Bir de bununla karıştırılan ‘absorpsiyon’ tanımı var. Adsorpsiyon moleküllerin yüzeye tutunmasıyken, absorpsiyon da maddenin molekülleri emmesidir. Yani bu da süngerin bir sıvıya daldırılması gibi bir şey.

Adsorpsiyon fiziksel ve kimyasal adsorpsiyon olarak ikiye ayrılır:

Adsorpsiyon olayında gaz, buhar veya sıvının tutunduğu katıya adsorbent denir.

Sıklıkla kullanılan bazı adsorbentler:

Aktif karbon, zeolitler, killer.

Adsorbentler:

Zehirli olmamalı
Geniş yüzey alanına sahip olmalı
Çevre için zararlı olmamalı
Suda çözünmemeli
Ucuz olmalı ve kolay elde edilebilmelidir.

Aktif Karbon

En büyük yapıtaşı karbondur (%85-95). Aynı zamanda hidrojen (%0,5), azot (%0,5), kükürt (%1) ve oksijen (%6-7) elementlerini de içermektedir. Genellikle kömür, hindistan cevizi kabuğu ve odundan imal edilir. Yüzeyi kimyasal bir yapıya sahiptir. Tıpkı grafit gibi yapısı tabakalar halindedir, ancak grafit gibi düzenli bir yapıya sahip değildir; bu düzensiz yapının oluşturduğu boşluklar adsorpsiyon prosesinde çok önemli olan gözenekleri oluşturmaktadır.

Kullanım Alanları

Su arıtımı: Tat ve kokuya sebebiyet veren klorlu hidrokarbon bileşikleri, bazı ağır metaller, çürümeyen biyolojik atıklar, tarım ilaçları ve ve bazı metal iyonlarının giderimi.

Tekstil sanayisi: Tekstil sanayisinin atıklarının giderimi.

İlaç sanayisi: İlaç ve ara ürünlerin saf ve renksiz olması.

İçecek sanayisi: Alkollü içeceklerden istenmeyen yağların uzaklaştırılması, konyak üretiminde istenmeyen tatların giderilmesi ve bira üretiminde renkli maddelerin ve fenolün uzaklaştırılması.

Petrokimya sanayisi: Yağ ve hidrokarbonların uzaklaştırılması, endüstriyel atık sular ve havuzlardaki kirleticilerin giderimi.

Gaz maskeleri: Toksik gazların tutulması.

Baca gazı: Toksik gazlar e poliaromatik hidrokarbonların tutulması.

Enerji sektörü: Hidrojen depolama, metal adsorpsiyonu, doğalgaz adsorpsiyonu.

Sigara filtresi: Tat ve koku kontrolü, aynı zamanda zararlarının giderimi.

Diğer: Aseton, benzen, etil alkol gibi çeşitli çözücülerin tutulması, radyoaktif çekirdeklerin adsorpsiyonu ve katalizör olarak.

Zeolitler

Kafes yapıdadır ve bu kafes yapılarında alüminyum, silis ve oksijen bulundurur. Hem doğal hem de yapay olarak sentezlenebilir. Türkiye’de Manisa ve Balıkesir’den çıkarılır, ki Türkiye’den çıkarılıyor olması önemlidir.

Kullanım Alanları

Kirlilik kontrolü: Radyoaktif atıkların tutulması, atık sulardaki metal iyonlarının ve azot bileşiklerinin tutulması, baca gazlarının adsorpsiyonu ve petrol sızıntılarının temizlenmesi.

Enerji sektörü: Kömür gazlaştırma, azot, oksit ve hidrokarbonların temizlenmesi, doğalgaz saflaştırma (karbondioksitin uzaklaştırılması), güneş enerjisi sistemlerinde ısı değiştirici olarak ve petrol ürünlerinin üretiminde katalizör olarak.

Tarım ve hayvancılık: Gübrelerin kötü kokusunun giderimi ve içerik kontrolü, toprak pH’ının yükseltilmesi ve hayvan yemi katkısı olarak.

Madencilik ve metalürji: Maden yataklarının aranması ve bazı ağır metallerin tutulması.

Diğer: Kağıt ve inşaat sektöründe katkı malzemesi olarak, sağlık sektörü (ilaç ve diş macunu), deterjan (fosfat zararlı olduğu için fosfat yerine kullanılır).

Killer

İnce taneli (tane boyutu 0,02 mm’den küçük), toprağımsı, alümina ve silis içeriği yüksek bir mineraldir. Belirli miktarda su katıldığında plastikliği artar. Doğada bol miktarda bulunur. Kilin su çekme özelliği vardır, bu sebeple daima nemlidir. Kaolin, bağlama kili, halloisit, şamot killeri ve bentonitler gibi çeşitleri vardır.

Kullanım Alanları

Seramik, kağıt, plastik, boya, tekstil ve cam sektöründe dolgu maddesi olarak, döküm sanayi, petrol ve yağ endüstrisi, çimento, sondaj, ilaç ve kozmetik endüstrisi.

Özge.