Adsorption an Festkörperoberflächen

Adsorption

Als Adsorption bezeichnet man die Anlagerung von Teilchen an eine Grenzfläche, die Ablösung von Teilchen von der Grenzfläche nennt man Desorption.

Bringt man eine Festkörperoberfläche in Kontakt mit einem Fluid (flüssige oder gasförmige Phase), so lagern sich die Moleküle der fluiden Phase auf der Oberfläche des Festkörpers an. Die Adsorption der Moleküle wird mit der Zeit langsamer, bis sich ein konstantes Adsorptionsgleichgewicht eingestellt hat. Das Adsorptionsgleichgewicht ist ein dynamisches Gleichgewicht. Es wird bestimmt durch die sich gegenseitig kompensierenden Prozesse der Adsorption und der Desorption. Werden die thermodynamischen Parameter wie die Temperatur $\mathit{T}$, der Druck ${\mathit{p}}_{\mathit{i}}$ einer Komponente $\mathit{i}$ (bei Adsorption aus der Gasphase) bzw. die Konzentration ${\mathit{c}}_{\mathit{i}}$ einer Komponente $\mathit{i}$ (bei Adsorption aus der flüssigen Phase) in der fluiden Phase geändert, dominiert einer der beiden Prozesse, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist.

Die Adsorption von Teilchen aus einer fluiden Phase an eine Festkörperoberfläche wird in einer Vielzahl technischer Verfahren genutzt. Anwendungsbeispiele sind die heterogene Katalyse, Trocknung, Erzeugung von Vakuum und Stofftrennprozesse in fluiden Medien.