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吸収

「吸収」という用語は、「吸着」という用語と関連付けて考える必要があります。どちらの現象も、異物が吸着剤または吸収剤に付着する過程を表しています。しかし、両者の違いは以下の通りです:

吸収では、分子・原子・イオンが吸収剤の内部に浸透し、そこで均一に分布します。吸収では、吸収剤の全容積が汚染物質の付着に関与します。液体または気体が吸収剤の内部構造に侵入し、その中で溶解することが可能です。例:二酸化炭素が水に溶解します。この過程は、液体の圧力を下げれば可逆的でもあります。タオルも、表面を拭くために使用される場合、吸着剤となります。

\dot{n} = k_L \cdot A \cdot (c^* - c)

  • n˙: 物質流
  • k_L​: 物質移動係数(液体側)
  • A: 接触面積
  • c∗: 平衡濃度
  • c: 実際の濃度

日常用語として「吸音」という用語が用いられる。これは、振動する空気(音波)のエネルギーが摩擦熱に変換される現象を指す。この物理的プロセスは不可逆的である。しかし、化学的吸収プロセスであれ物理的吸収プロセスであれ、他の多くの吸収プロセスは可逆的である。

吸着では、異物分子が分子間力または粒子間結合力によって吸着剤の表面に付着する。この過程はろ過に利用される。

吸着性材料は、通常、高い比表面積/多孔性を持ち、特定の異物に対して高い親和性を示す。その一例として、水酸化リチウムやシリカゲルを用いた除湿が挙げられる。あるいは、活性炭への汚染物質の吸着も同様である。吸着プロセスは、化学的吸着か物理的吸着かを問わず、不可逆的または可逆的である。

吸収と吸着という2つの現象は、粉末の湿潤や凝集において極めて重要である。

吸着と吸水は、湿った粉末を加熱すると逆転します。液相が蒸発します。乾燥プロセスは、真空をかけることで加速させることができます。わかりやすい覚え方

わかりやすい覚え方

  • 吸水:物質が内部に入る。
  • 吸着:物質が表面に留まる。