2. Adsorbsiya jarayoni

1. Adsorbentlarning gazlarni yutishi
Ma`lumki har qanday adsorbentning gazlarni yutish qobiliyati uning g`ovakligiga, fizik xossalariga bog`liq. Gazlar kristall adsorbentlardan ko`ra amorf adsorbentga yaxshiroq adsorblanadi, chunki amorf adsorbent sirti tekis bo`lmay, ga`dir-budur bo`ladi. kristall adsorbentda esa asosan qirra va cho`qqilar adsorbsiyada ishtirok etadi. Adsorbent eng muhim xossalaridan biri ularning g`ovakligi hisoblanadi. G`ovaklarning hajmini o`lchash uchun paromer deyiladigan maxsus asbob qo`llaniladi. G`ovak adsorbentlarning solishtirma sirti katta bo`ladi.
Eritmalarda sodir bo`ladigan reaksiyalar natijasida cho`kma holida ajralib chiqadigan (masalan, BaSO₄) yoki qattiq jismlarni maydalab tayyorlanadigan nog`ovak adsorbentlarning solishtirma sirtlari kichik bo`ladi (1-10 m²/g); ular kam ishlatiladi. Ko`proq ishlatiladigan nog`ovak adsorbentlar jumlasiga organik va kremniy organik moddalarning chala yonish mahsulotlari (qora qurum, oq qurum) shuningdek, kremniy galogenidlari (SiCl₄, SiF₄) ning suv bug`I bilan gidrolizlanish mahsulotlari (aerosillar) kiradi. Bu adsorbentlarning solishtirma sirtlari 100 m<sup>2</sup>/g ga yetadi.
G`ovak adsorbentlar odatda kukun holida ishlatilmasdan, mustahkam granula yoki tabletka shaklida ishlatiladi. 1-jadvalda nog`ovak va g`ovak adsorbentlarning ba`zi xarakteristikalari keltirilgan.
1-jadval

Adsorbent xili	Ssol, m^2/g	Dispersligi va strukturasi	Vakillari
Nog`ovak	1-10	Dag`al dispers mikrog`ovak struktura	Oksidlar, tuzlar
Adsorbentlar	100	Yuqori dispers mikrog`ovak struktura	Grafitlangan qurum, oq qurum, aerosil^*
G`ovak adsorbentlar	100-1000	Korpuskulyar, po`rsildoq va kristallik strukturalar	Silikagel, alyumogel, aktivlangan ko`mir, g`ovak shixta, seolitlar

^*Aerosil – SiCl₄ va SiF₄ ning suv bug`i ishtirokida gidrolizlanishi natijasida hosil bo`lgan kukun modda.
G`ovak adsorbentlarning eng muhimlari aktivlangan ko`mir va silikagellardir. Ko`mirda yutish qobiliyati borligi XVIII asrdayoq ma`lum bo`lgan. Lekin 1915 yilda H.A. Zelinskiy aktiv ko`mir hosil qilish usulini taklif qildi va uni E.L. Kumant bilan hamkorlikda rezina niqobli universal protivogaz uchun ishlatdi. Ko`mirni aktivlash usullaridan biri pista ko`mirga o`ta qizigan suv bug`i berishdan iborat, suv bug`i yog`ochning quruq haqdalishi vaqtida hosil bo`lgan ko`mir g`ovaklarini to`ldirib qo`ygan chirik moddalarni yuvub yuborib, ko`mirni tozalaydi.
Aktiv ko`mir gidrofob adsorbent bo`lib, suv bug`ini yomon, uglevodorodlarni yaxshi adsorbilaydi.
Suv bug`ini yuttirish uchun silikat kislotani suvsizlantirish natijasida hosil bo`ladigan gidrofil adsorbent – silikagel ishlatiladi. Sanoatda turli markali silikagellar ushlab chiqariladi.
Kichik konsentratsiyadagi gaz qattiq adsorbentga yutilganda gaz molekulalari adsorbentning faqat aktiv markazlariga adsorblanib, monomolekulyar qavat hosil qiladi.
Temperaturaning ortishi va bosimning pasayishi yutilgan gazni desorbsiyaga uchratadi. Shu sababli moddalarni havo muhitidan ajratib olishda, gaz va bug`larni tozalashda adsorbtsion – desorbsion metodlar sanoat miqyosida qo`llaniladi.
Qattiq adsorbent sirtiga eritmadagi modda adsorbilanganida, albatta, erigan modda bilan erituvchi modda ham yutiladi. Shunga ko`ra eritmada bo`ladigan adsorbsiya “raqobatli” xarakterga ega; erituvchi bilan eruvchi adsorbent sirtini band etishga intiladi. Eritmadan elektrolitlar ham, noelektrolitlar ham adsorbilanishi mumkin. Shunga ko`ra adsorbsiya monomolekulyar adsorbsiya va ionli adsorbsiya deyiladigan 2 sinfga bo`linadi. Ko`pincha moddalar adsorbentga tanlab yutiladi. Desorbsiyani amalga oshirishda adsorbent sirtini suyuqlik bilan yuvishda foydalaniladi va bu jarayon elyutsiya, yuvish uchun ishlatilgan suyuqlik esa elyuent deb ataladi.
Ionli kolloid zarrachalar sirtida ayniqsa yaxshi adsorblanadi, shu sababli, kolloidlarda elektr zaryadining miqdori va ishorasi shu ionlarning borligiga bog`liq.
Qattiq jismga birinchi navbatda shu jismning kristallik panjarasi tarkibida bo`lgan ionlar adsorblanadi.
Ba`zan adsorbent o`z tarkibidagi ionlardan birini elektrolit ionlariga almashtiradi. Bunday adsorbsiya almashinish adsorbsiyasi deyiladi.
Agar elektrolit eritmasidagi anion va kation ekvivalent miqdorda adsorbilansa, molekulyar adsorbsiya yuzaga chiqadi. Agar tarkibida bir necha modda aralashmasi bo`lgan eritma qalin adsorbent ustunidan (masalan, adsorbent to`ldirilgan naydan) o`tkazilsa aralashmadagi har qaysi modda adsorbentning ma`lum qismlariga adsorbilanadi, natijada adsorbent qavatida bir necha zona hosil bo`ladi. bu hodisani M. S. Svet 1903 yilda tekshirgan. Uni xromatografik adsorbsion analiz deb atagan.
Suyuqlik sirtida bo`ladigan adsorbsiyalar musbat va manfiyga adsorbsiyalarga bo`linadi. Masalan, suvga organik kislota yoki spirt (yoxud, aldegid, keton, murakkab efir, oqsil va hokazolar) aralashtirilsa bu moddalar suvning sirt qavatida ko`p yig`ilib qolib, suvning sirt tarangligini ancha kamaytiradi. Bu hodisa musbat adsorbsiya deyiladi.
Lekin shunday noddalar borki, ular suv sirtiga tushib qolsa, suvning sirt tarangligini oshirib yuboradi, bular qatoriga osh tuzi va boshqa elektrolitlar kiradi. Bu yerda bo`ladigan hodisa manfiy adsorbsiya deyiladi. Suyuqlikning sirt tarangligini kamaytiruvchi moddalar sirtfaol moddalar, suyuqlikning sirt tarangligini ko`paytiruvchi moddalar esa sirt-nofaol moddalar deb ataladi. Sirt faol moddalar moddalarning sirt tarangligi suyuqlikning sirt tarangligidan kam bo`ladi.
Sirt-faol va sirt-nofaol moddalardan tashqari shunday moddalar ham borki, ular suyuqlikka qo`shilsa suyuqlikning sirt tarangligi o`zgarmaydi. Bunday moddalar sirt farqsiz moddalar deyiladi. Bular qatoriga disaxarid va polisaxaridlar kiradi.
Keng ma`noda qaraganda barcha organik moddalarni ham sirt-faol moddalar jumlasiga kiritishga to`g`ri keladi, chunki har qanday organik moddani olmaulik, uning sirt tarangligi suvning sirt tarangligidan kichik, u suvga nisbatan sirt-aktivlik ko`rsatadi. Lekin qattiq jismlarning sirt tarangligi suyuqliknikidan ancha katta, demak suv qattiq moddaga nisbatan sirtaktivlik namoyon qilishi kerak. Bundan ko`ramizki, suv fazalar chegarasining xarakteriga qarab, ba`zan sirt-noaktiv, ba`zan sirt-aktiv modda bo`lishi mumkin.
Lekin “sirt faol modda” degan tushuncha bu kabi keng ma`noda ishlatilmaydi. U maxsus, ancha tor ma`noda ishlatiladi. Umumtomondan qabul qilingan ta`rifga ko`ra sirt-faol modda molekulalari difil ravishda tuzilgan hamda ancha katta sirt faollikka ega bo`lgan organik birikmalardan iboratdir. Bunday modda molekulasining bir qismi suvga nisbatan kattaroq moyillik namoyon qiladi, bu qismini gidrofil guruh tashkil etadi; 2-qismi uglevodorod radikali bo`lib, u gidrofob guruhdan iborat. Spirt, fenol, karbon kislotalar, organik aminlar, sulfokislotalar va ularning tuzlari ana shunday difil molekulalardan tuzilgan. Sirt-faol moddalar assimetrik tuzilishga ega; shuning uchun ular suv-havo (suv-bug`), suv-uglevodorod (suv-yog`), suv-qattiq jism kabi sirtlarga adsorbilanadi.