تفاوت بین جذب سطحی و جذب حجمی

مردم معمولا اصطلاح "جذب سطحی و "جذب حجمی" را به جای یکدیگر به کار می‏برند، که این کار اشتباه است. این دو اصطلاح دو پدیده‏ی کاملا متفاوت هستند. در این‏جا شما به صورت دقیق پدیده‏ی جذب حجمی را در مقابل جذب سطحی فرا می‏گیرید.
يکشنبه، 21 شهريور 1395
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
تفاوت بین جذب سطحی و جذب حجمی
  تفاوت بین جذب سطحی و جذب حجمی

 

مترجم: سهیلا حاجی‏زاده
منبع:راسخون



 

مردم معمولا اصطلاح "جذب سطحی و "جذب حجمی" را به جای یکدیگر به کار می‏برند، که این کار اشتباه است. این دو اصطلاح دو پدیده‏ی کاملا متفاوت هستند. در این‏جا شما به صورت دقیق پدیده‏ی جذب حجمی را در مقابل جذب سطحی فرا می‏گیرید.
اصطلاح جذب توسط فیزیکدان آلمانی، هینریچ کایزر در سال 1881 ابداع شد. هنگامی که مولکول‏ها، یون‏ها یا اتم‏ها در فازهای جامد، مایع و گاز هستند، آن‏ها با نیروهای جاذبه‏ی بسیاری درگیر هستند، که باعث می‏شود این مولکول‏ها به فاز خود پایبند بمانند. این پدیده جذب نام دارد. جذب می‏تواند دو نوع باشد- جذب سطحی و جذب حجمی. این فرایندها یک نقش حیاتی را در شیمی و زیست‏ شناسی ایفا می‏کنند.
جذب سطحی پدیده‏ای بوده که در آن مولکول‏ها یا یون‏های یک جامد، مایع یا گاز به سطح اتم‏ها، یون‏ها یا مولکول‎ها می‏چسپد. مولکول‏هایی که به سطح می‏چسپند، جذب سطحی نامیده می‏شوند. به بیان ساده‏تر، می‏توان گفت که مولکول‏ها بر روی سطح یک ماده می‏نشینند.
جذب حجمی پدیده‏ای بوده که در آن اتم‏ها، یون‏ها یا مولکول‏های یک ماده وارد بخش عمده‏ای از جامد، مایع یا گاز می‏شوند. فازی که در آن مولکول‏ها جذب می‏شوند، جاذب حجمی نامیده می‏شود. در این‏جا، مولکول‏ها به حجمی از ماده وارد می‏شوند.

تعاریف

جذب سطحی به عنوان پایبندی اتم‏ها، یون‏ها یا مولکول‏ها بر روی سطح جامد، مایع یا گاز تعریف می‏گردد.
جذب حجمی می‏تواند به عنوان جذب اتم‏ها، یون‏ها یا مولکول‏ها به حجمی از فاز جامد، مایع یا گاز تعریف می‏گردد.
جذب سطحی می‏تواند بر روی سطح فازی که در تماس با مولکول است، اتفاق بیفتد. در حالی که در جذب حجمی، همچنان که مولکول ها درون فاز وارد و پراکنده می‏شوند، این پدیده در سراسر فاز رخ می‏دهد.

انواع جذب ها

دو نوع جذب سطحی وجود دارد:
جذب فیزیکی: در این نوع جذب تنها یک نیروی جاذبه بین جاذب و جذب شونده وجود دارد. در این‏جا، هر دوی گونه‏های مولکولی واکنش دهنده از نظر شیمیایی بدون تغییر می‏مانند.
جذب شیمیایی: در این نوع جذب، پیوندهای شیمیایی جدیدی وجو دارد که بین جاذب و جذب شونده ایجاد می شوند. در این جا، واکنش شیمیایی بین دو گونه‏ی مولکولی رخ می‏دهد.

دو نوع جذب حجمی وجود دارد:

جذب حجمی فیزیکی: در این نوع جذب، مولکول‏های جاذب و جذب شونده در تماس با همدیگر نیستند و از این رو، ماهیت شیمیایی مولکول‏ها به هم نمی‏ریزد.
جذب سطحی شیمیایی: در این نوع جذب، مولکول‏های جاذب و جذب شونده از نظر شیمیایی در تماس با همدیگر بوده و منجر به تشکیل محصولاتی می‏گردند که از نظر شیمیایی متمایز می‏باشند.

سرعت

سرعت جذب سطحی در آغاز بالا بوده و در نهایت به تعادل می‏رسد. همچنان که دما افزایش می‏یابد، سرعت جذب سطحی کاهش پیدا می‏کند.
سرعت جذب حجمی در سراسر این فرایند به میزان ثابتی باقی می‏ماند. سرعت جذب حجمی مستقل از دما می‏باشد.

مثال‏ها

جذب سطحی

کربن فعال یا زغال فعال یک فرم از زغال سنگ با منافذ بسیار ریز می‏باشد. این زغال سنگ یک سطح بسیار بزرگ دارد، که به عنوان یک جاذب سطحی مورد استفاده قرار گرفته و طیف وسیعی از کاربردها را نیز دارد. این ماده در تصفیه‏ی گازها و آب استفاده می‏شود. همچنین به عنوان یک فیلتر هوا در ماسک‏های گاز استفاده شده و در درمان مسمومیت در هنگام بلع مواد درون معده کاربرد دارد.
ژل سیلیکا یک خشک کننده‏ی با منافذ بسیار ریز و مساحت سطح زیاد می‏باشد. این ماده میل ترکیبی بسیار بالایی با آب دارد و به راحتی آب را جذب می‏کند. این ماده با محصولات مختلفی که ممکن است به دلیل وجود آب آسیب ببینند، مانند دستگاه‏های الکترونیکی و داروها ترکیب می گردند. این ماده به عنوان یک فاز ثابت در بسیاری از تکنیک‏های کرماتوگرافی استفاده می‏شوند. برخی مواقع در تصفیه‏ی آب استفاده شده و می‏تواند به عنوان یک افزودنی غذایی در غلظت های بسیار پایین، اضافه شود.
بسیاری از فلزات ریز مانند نیکل، پلاتین و پالادیوم معمولا به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار می‏گیرند. گسترده‏ترین کاربرد این کاتالیزورها ممکن است در هیدروژناسیون روغن‏ها باشد. روغن‏ها، اسیدهای چرب اشباع نشده‏ای می‏باشند که توسط فرایند هیدروژناسیون به اسیدهای چرب اشباع شده تبدیل می‏گردند. این فرایند در تولید مارگارین و روغن ترد کننده‏ی شیرینی مورد استفاده قرار می‏گیرد.

جذب حجمی

جذب حجمی آب توسط یک اسفنج یا هر ماده‏ی جاذب دیگر مانند پنبه شایع‏ترین مثال می‏باشد.
هنگامی که دی اکسید کربن از طریق آب در فشار بالا عبور داده می شود، مقداری گاز در آب جذب حجمی می‏شوند. این پدیده می‏تواند در تولید آب گازدار برای نوشیدنی‏های گازدار مورد استفاده قرار گیرد.
مولکول‏های اکسیژن از هوا یا توسط گیاهان آبزی در آب انتشار می‏یابند. این اکسیژن در حالت محلول در آب باقی می‏ماند، که جذب حجمی می‏باشد. این پدیده از همه‏ی اشکال زندگی آبزیان موجود حمایت می‏کند.
جذب سطحی یک نقش حیاتی را در سیستم های بیولوژیکی ایفا می‏کند. این پدیده برای جذب مواد غذایی از غذای هضم شده توسط سلول‏های اپیتلیال که در دستگاه گوارش است، مورد نیاز می‏باشد. همچنین این پدیده برای جذب اکسیژن توسط سلول‏های اپیتلیال موجود در پوشش آلوئول ریه ها نیز مورد نیاز است.
در شیمی، آمونیاک می‏تواند در آب جذب گردد. این فرایند در حذف مولکول‏های آب از دیول‏ها و همچنین برای جداسازی هیدروکربن‏های با وزن مولکولی پایین از هیدروکربن‏های با وزن مولکولی بالا نیز مورد استفاده قرار می‏گیرد.
در تصفیه‏ی گاز طبیعی و دیگر مواد پتروشیمی، این گازها از طریق آلکان‏ها (الکل‏های حاوی آمین‏ها) عبور داده می‏شوند، به طوری که گازهایی مانند هیدروژن سولفید و دی اکسید کربن در آلکان‏ها جذب حجمی شده و حذف می‏گردند. این فرایند شیرین‏سازی گاز و حذف گاز اسید نامیده می‏شود.
اکسید آهن در حذف هیدروژن سولفید از گازهای زیستی مورد استفاده قرار می‏گیرد، در این‏جا، هیدروژن سولفید ابتدا درون آب جذب شده و سپس با آهن اکسید تیمار می‏گردد.
روند جذب نیازمند مساحت سطح بزرگ بوده و در طول این فرایند، حدود 1015 مولکول در هر سانتی متر مربع وجود دارند.

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
play_arrow
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
play_arrow
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
play_arrow
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
play_arrow
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
play_arrow
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
play_arrow
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
play_arrow
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
play_arrow
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
play_arrow
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
play_arrow
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم
play_arrow
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم