2. Адсорбентлар турлари ва уларнинг хусусиятлари. Саноатда адсорбент сифатида адсорбент масса ёки бирлик ҳажмга нисбатан катта солиштирма юзага эга бўлган ғоваксимон қаттиқ моддалар ишлатилади. адсорбентлар заррача ичидаги капилляр каналларининг катталигига қараб, шартли равишда макро, оралик, микроғовакли бўлади.
Адсорбция жараёнининг хусусиятлари адсорбент ғовакларининг катталиги билан характерланади. Макроғовакли адсорбентларни солиштирма юзаси кичик бўлгани учун бундай адсорбентнинг деворларида жуда кам миқдорда модда ютилади. Макроғовакли адсорбентларда ютилаётган молекулалар уларнинг каналлари бўйлаб узатилади.
Оралиқ ғовакли адсорбентларнинг юзасида адсорбция жараёни давомида ютилётган модда молекулаларининг катталиги ғовак тешиклари кичик бўлганлиги учун ютилаётган модда қатлами ҳосил бўлади. Адсорбентларнинг ютилаётган модда молекулаларининг сонига нисбатан бир ва кўп молекулалар қатлами ҳосил бўлади. Бу процесс моно ва полимолекулали адсорбция дейилади.
Микроғовакли адсорбентларда тешикларнинг каттлиги ютилаётган молекулаларнинг катталигига тенг бўлиб, адсорбция давомида микроғовакларнинг ҳажмлари ютилаётган молекулалар билан тўлади. Шунинг учун процесс давомида микроғовакли адсорбентларнинг юзасида ютилган модда қатламининг физик жихатдан аҳамияти кам.
Адсорбентларнинг мухим характеристикаларидан бири унинг активлиги ёки адсорбциялаш қобилиятидир. Адсорбентнинг активлиги бирлик масса ёки ҳажмида модда ютилиш миқдори билан аниқланади. Адсорбентнинг моддаларни ютиш қобилияти ҳарорат, босим ва ютилаётган модданинг концентрациясига боғлиқ. Адсорбентларнинг маълум шароитларидаги максимал ютиш қобилияти шартли равишда мувозанат активлик дейилади.
Адсорбентлар ўз активлигидан қатъий назар зичлиги, эквивалент диаметри, механик мустахкамлиги ва гранулометрик таркиби, ютишнинг бирлик ҳажми билан характерланади.
Саноатда адсорбент сифатида активланган кўмир, қаттиқ ғоваксимон моддалар, силикагель, целлюлоза, цеолитлар, тупроқ жинслари ва ион алмашинувчи сунъий смолалар ишлатилади.
Активланган кўмир ҳар хил органик маҳсулотлар (ёғоч, торф, тошкўмир,) ни қайта термик ишлаш натижасида олинади. Бундан ташқари активланган кўмир таркибида хар хил углеводородлар бўлган моддаларни қуруқ ҳайдаш натижасида ҳам олинади. Унинг активлигини ошириш учун юқори ҳароратда (900С гача) қиздирилади ёки қуруқ ҳайдаш натижасида ғовакларга тўлиб қолган смолалар, эритмалар воситасида экстракция қилиб ажратиб олинади.
Активланган кўмир органик эритмалар буғида яхши қотади. Улар ҳаводаги намликни тез ютади ва натижада активлиги камаяди.
Силикагеллар. Натрий силикат эритмаларига минерал кислоталар ва уларнинг нордон тузлари таъсир эттириб олинган бирикмалар силикагеллар дейилади. Уларнинг таркибидаги сувни ажратиб олиниб, уни адсорбент сифатида ишлатилади. Силикагеллар активланган кўмирга нисбатан механик жиҳатдан мустаҳкам ва ёнмайдиган бўлади. Силикагеллар газларни тозалаш учун ишлатилади.
Ионитлар. Ионитлар юқори молекулали полимерлар бирикмалар бўлиб, ўз таркибидаги харакатчан ионларини эквивалент миқдорда электролит эритмаларидаги ионларга алмаштирилиб, эритмалардаги бир хил зарядли ионларни ютиш қобилиятига эга бўлган адсорбентлар ҳисобланади. Ионитлар амалий жиҳатдан сувда ва оддий эритмаларда эримайди.
Ионитлар актив группаларининг, яъни харакатчан ионларининг кислотали ва асосли бўлишига қараб икки турга: катионлар ва анионларга бўлинади. Катионлар харакатчан ионларини катионитларга, анионлар эса анионитларга алмаштиради. Бундан ташқари амфотер хусусиятга эга бўлган ионитлар ҳам бўлиб, булар бир вақтнинг ўзида (шароитга қараб) ўзининг ҳаракатчан ионларнинг катионга ёки анионга алмаштириши мумкин.
Саноатда катионитлар водород, анионитлар эса ОН формада синтез қилиб олинади. Ионитлар катта ион алмашинув сиғимига, эритмалардаги ионларни танлаб ютиш қобилиятига эга ҳамда механик мустаҳкам ва кимёвий бўлади. Шунинг учун саноатда бошқа адсорбентларнинг ўрнига ҳам ионитлар кўпроқ ишлатилади.
Адсорбентлар статик ва динамик активик билан характерланади.
Адсорбент маълум вақт ишлаганидан сўнг сорбтивни тўла ютмай қўяди, бундай пайтда сорбтив адсорбент қатламига ютилмасдан ўтиб кетади. Бундай холатни ютилувчи компонентнинг ўтиб кетиши дейилади. Шу пайтдан бошлаб аппаратдан чиқиб кетаётган газ аралашмасида сорбтивнинг миқдори кўпайиб, то мувозанат ҳолатигача боради.
Адсорбция жараёнининг бошланишидан то мувозанат холат юз бергунча адсорбент бирлигининг бирлигида ютилган модданинг миқдори адсорбентнинг статик активлигини характерлайди. Динамик активлик ҳар доим статик активлигидан кам бўлади. Шу сабабли адсорбентнинг сарфи унинг динамик активлиги бўйича топилади.
Адсорбцияда ютилган модданинг миқдори қуйидаги тенглама билан аниқланади: G = cF
бу ерда c - процесснинг ўртача харакатланучи кучи;
F - адсорбеннинг юзаси
- адсорбция жараёнидаги модда ўтказиш коэффициенти ёки адсорбция коэффициенти;
- процесснинг давоми.
Адсорбция коэффициенти тажриба йўли билан аниқланади.
