Pradthana’s Weblog

กระบวนการดูดซับ(Adsorption Process)

Posted on: มีนาคม 19,2008

กระบวนการดูดซับ (Adsorption Process)

การดูดซับเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสะสมตัวของสาร หรือความเข้มข้นของสารที่บริเวณพื้นผิวหรือระหว่างผิวหน้า(interface) กระบวนการนี้สามารถเกิดที่บริเวณผิวสัมผัสระหว่าง 2 สภาวะใด ๆ เช่น ของเหลวกับของเหลว ก๊าซกับของเหลว ก๊าซกับของแข็ง หรือของเหลวกับของแข็ง โดยโมเลกุลหรือคอลลอยด์ที่ถูกดูดจับเรียกว่า สารถูกดูดซับ(adsorbate) ส่วนสารที่ทำหน้าที่ดูดซับเรียกว่า สารดูดซับ(adsorbent)

กลไกของกระบวนการดูดติดผิว

การดูดติดผิว (Adsorption) เป็นกระบวนการกักพวกสารละลายหรือสารแขวนลอยขนาดเล็กซึ่งละลายอยู่ในน้ำให้อยู่บนผิวของสารอีกชนิดหนึ่ง โดยที่สารละลายหรือสารแขวนลอย ขนาดเล็กนี้เรียกว่า Adsorbate ส่วนของแข็งที่มีผิวเป็นที่เกาะจับของสารที่ถูกดูดติดเรียกว่า Adsorbent การดูดติดผิวนี้จะเป็นการดูดติดแบบระหว่างสถานะ (Phase) ต่างๆทั้งสามสถานะ คือ ของเหลว (Liquid) ก๊าซ (Gas) และ ของแข็ง (Solid) ซึ่งมีได้ทั้งแบบ ของเหลว- ของเหลว ก๊าซ-ของเหลว ก๊าซ-ของแข็ง และ ของเหลว-ของแข็ง โดยในที่นี้จะพิจารณาถึงเฉพาะแบบ ของเหลว-ของแข็ง (Liqid –Solid Interface)
ในการดูดติดผิวโมเลกุลของสารละลายหรือสารแขวนลอยก็จะถูกกำจัดออกจากน้ำและไปเกาะติดอยู่บนตัวดูดซับ โมเลกุลของสารส่วนใหญ่จะเกาะจับอยู่กับผิวภายในโพรงของตัวดูดซับและมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่เกาะอยู่ที่ผิวภายนอก การถ่ายเทโมเลกุลจากน้ำไปหาตัวดูดซับเกิดขึ้นได้จนถึงสมดุลจึงหยุด ณ จุดสมดุล ความเข้มข้นของโมเลกุลในน้ำจะเหลือน้อยเพราะโมเลกุลส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไปเกาะจับอยู่กับตัวดูดซับโดยในการเกาะติดจะมี Driving Force อยู่ 2 แบบ คือ การดูดซับทางกายภาพ และกาดูดซับทางเคมี

ประเภทของการดูดซับ

ปัจจัยสำคัญในการบอกชนิดของกระบวนการดูดซับจะพิจารณาจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่ถูกดูดซับกับผิวของสารดูดซับ ถ้าแรงยึดเหนี่ยวเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals Forces) จะเป็นการดูดซับทางกายภาพ (physical adsorption) แต่ถ้าแรงยึดเหนี่ยวทำให้เกิดพันธะเคมีระหว่างโมเลกุลที่ถูกดูดซับกับผิวของสารดูดซับจะเรียกว่า การดูดซับทางเคมี (chemical adsorption)

1) การดูดซับทางกายภาพ
เป็นการดูดซับที่เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลอย่างอ่อน คือ แรงแวนเดอร์วาลส์ (Vander Waals Forces) ซึ่งเกิดจากการรวมแรง 2 ชนิด คือ แรงกระจาย (London dispersion force) และแรงไฟฟ้าสถิตย์(electrostatic force) การดึงดูดด้วยแรงที่อ่อนทำให้การดูดซับประเภทนี้มีพลังงานการคายความร้อนค่อนข้างน้อย คือ ต่ำกว่า 20 กิโลจูลต่อโมลและสามารถเกิดการผันกลับของกระบวนการได้ง่าย ซึ่งเป็นข้อดี เพราะสามารถฟื้นฟูสภาพของตัวดูดซับได้ง่ายด้วย สารที่ถูกดูดซับสามารถเกาะอยู่รอบ ๆ ผิวของสารดูดซับได้หลายชั้น(multilayer) หรือในแต่ละชั้นของโมเลกุลสารถูกดูดซับจะติดอยู่กับชั้นของโมเลกุลของสารถูกดูดซับในชั้นก่อนหน้านี้ โดยจำนวนชั้นจะเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารถูกดูดซับ และจะเพิ่มมากขึ้นตามความเข้มข้นที่สูงขึ้นของตัวถูกละลายในสารละลาย

2) การดูดซับทางเคมี
การดูดซับประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวถูกดูดซับกับตัวดูดซับทำปฏิกิริยาเคมีกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของตัวถูกดูดซับเดิม คือมีการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมหรือกลุ่มอะตอมเดิมแล้วมีการจัดเรียงอะตอมไปเป็นสารประกอบใหม่ขึ้น โดยมีพันธะเคมีซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแรง มีพลังงานกระตุ้นเข้ามาเกี่ยวข้องทำให้ความร้อนของการดูดซับมีค่าสูงประมาณ 50-400 กิโลจูลต่อโมล หมายความว่าการกำจัดตัวถูกดูดซับออกจากผิวตัวดูดซับจะทำได้ยาก คือไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาผันกลับได้(irreversible) และการดูดซับประเภทนี้จะเป็นการดูดซับแบบชั้นเดียว(monolayer) เท่านั้น ซึ่งการดูดซับทางกายภาพและทางเคมีมีข้อแตกต่างกันหลายอย่าง

by PradThaNa P.

14 Responses to "กระบวนการดูดซับ(Adsorption Process)"

ได้รับประโยชน์จากบล็อกนี้มากเลยค่ะ ขอบคุณมากนะคะสำหรับข้อมูลดีๆ แบบนี้ เราตอนนี้กำลังวิทยานิพนธ์ที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับอยู่ค่ะ ขอบคุณอีกครั้งค่ะ

ขอบคุณมากค่ะ

ขอบคุณมากๆค่ะ

อยากจะทราบกระบวนดารดูดซับทางชีวภาพ โดยมีพืชที่ผ่านการอบที่ 110 องสา แล้วนำมาดูดซับโลหะหนัก จะเป็นการดูดซับประเภทใด เห็นว่าเป็นการใช้เซลในการดุดซับ ไม่ใช้รูพรุน ไม่ทราบว่าเป็นเช่นใดกันแน่
ขอความกรุณาด้วยนะค่ะ

อยากได้รูปการดูดซับทางกายภาพ ทางเคมี แบบแลกเปลี่ยน และแบบเจาะจงเพื่อจะได้เข้าใจมากกว่านี้

อยากทราบว่า เวลามีผลต่อการดูดซับอย่างไร

ขอบคุณมากๆเลยค่ะ

ขอบคุณมากค่ะที่มีข้อมูลดีดี เขียนอธิบายได้เข้าใจ ขอบคุณมากค่ะ ได้ประโยชน์มากค่ะ

ขอบคุณมากค่ะ สำหรับบทความดีๆ ช่วยให้เข้าใจในเนื้อหาเรื่องนี้ได้ดีขึ้นจริงๆค่ะ ^^

ได้มาเจอบทความนี้โดยบังเอิญครับ รู้สึกกระจ่างขึ้นเยอะ พยายามอ่านเรื่องการดูดซับจากหลายๆ ที่แล้ว ยังไม่มีที่ไหนเข้าใจได้ดีเท่ากับบทความนี้เลยครับ ขอบคุณมากครับ

ขอบคุณมากครับ
มีรูปแสดงกลไกมั้ยครับ เขียนดีแล้วครับ แต่อยากเห็นภาพ

ขอบคุณมากครับ มาช่วยแฟนหางานพอดี เลยได้เจอข้อมูลตามต้องการเป๊ะ ! เลย

คิดว่าการดูดซับ (adsorption) คือระบบของ fluid-solid เท่านั้น ส่วนการดูดซึม (absorption) คือระบบ fluid-fluid
ของไหล (fluid) นั้น หมายถึง gas หรือ liquid ก็ได้

อยากทราบนามสกุลของคุณปรารถนาได้ไหมคะ

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

PHOTO

Blog Stats

  • 196,486 hits

วันนี้วันอารายน้อ

เมษายน 2008
อา พฤ
« มี.ค.    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930  
%d bloggers like this: