Adsorptie is het proces waarbij moleculen geconcentreerd worden op een vast oppervlak, in dit geval actieve kool.
Hoe adsorberen moleculen op actieve kool ?
Adsorptie wordt veroorzaakt door London dispersie krachten, een soort Van der Waals krachten, die tussen de moleculen onderling bestaat. Deze kracht heeft gelijkaardige eigenschappen als de gravitatiekrachten die bijvoorbeeld tussen planeten heersen.
De London dispersiekracht is enkel werkzaam over korte afstanden, vandaar het belang van de afstand tussen de koolstofoppervlak en de adsorbaat molecule. Het is ook een additieve kracht, dit betekent dat de adsorptiekracht de resultante is van alle enkelvoudige krachten tussen de individuele atomen. Dit heeft als gevolg dat actieve kool de sterkste fysieke adsorptiekrachten heeft van om het even welk materiaal.
Gasfase Adsorptie - Dit is een condensatieproces veroorzaakt door adsorptiekrachten waarbij de moleculen vanuit de bulkfase condenseren in de poriën van actieve kool. De drijvende kracht hierachter is de verhouding van de partiële druk en de dampdruk van de component.
Vloeistoffase adsorptie - De moleculen worden vanuit de bulkfase geadsorbeerd in de poriën, waar ze in een semi-vloeibare staat zijn. De drijvende kracht hierachter is de verhouding van de concentratie tot de oplosbaarheid van de component.
Welke verbindingen worden geadsorbeerd ?
Tot op zeker hoogte zijn alle verbindingen adsorbeerbaar. In de praktijk wordt actieve kool hoofdzakelijk gebruikt voor de adsorptie van organische componenten, tevens kan actieve kool ook gebruikt worden voor de adsorptie van sommige anorganische componenten met een hoog moleculair gewicht zoals jodium en kwik.
In het algemeen neemt de adsorbeerbaarheid van een verbinding toe:
- met stijgend moleculair gewicht
- indien functionele groepen zoals dubbele bindingen en halogeen atomen aanwezig zijn
- met stijgende polariseerbaarheid van de molecule. Dit hangt samen met de elektronenwolk van de molecule.