Der Prozess, bei dem eine Festkörperoberfläche Fluidmoleküle durch physische Kräfte konzentriert, ist bekannt als Adsorption (während Absorption ein Prozess ist, bei dem Fluidmoleküle von einer Flüssigkeit aufgenommen und in dieser Flüssigkeit verteilt werden).

Aktivkohlen-Adsorption: Londonsche Dispersionskraft

Die elementare Kraft, die die physische Adsorption an Aktivkohle verursacht, ist die Londonsche Dispersionskraft, eine Art der Van der Waals Kraft, die durch die intermolekulare Anziehung entsteht. Im Fall der Adsorption bleiben Kohlenstoff und Adsorbat somit unverändert. Jedoch, reagieren im Prozess der Chemisorption Moleküle chemisch mit der Kohlenstoffoberfläche (oder mit einem Imprägnierstoff auf der Kohlenstoffoberfläche) und werden durch chemische Bindungen gehalten, die stärkere Kräfte sind als die Londonsche Dispersionskräfte. Die Londonsche Dispersionskraft ist eine intermolekulare Anziehung, die zwischen allen Molekülen existiert (polaren sowie unpolaren), aber extrem kurze Reichweitig hat. Sie ist für die Kondensation der meisten Gase zu Flüssigkeiten verantwortlich und der Grund, wieso Gase mit höheren Molekulargewichten höhere Siedepunkte haben. Londonsche Kräfte sind:

• Additiv: Die beobachtete London-Kraft ist die Summe aller individuellen Wechselwirkungen der Adsorbat-Moleküle mit dem benachbarten Graphit-Platten, die die Karbonstruktur bilden. Die Stärke der Adsorptionskraft wird abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffplatten oder der Kohlenstoffdichte in der Nähe der Adsorbat-Moleküle sein.
• Nicht Spezifisch: London-Kräfte herrschen zwischen allen Molekülen. Daher adsorbieren alle Moleküle bis zu einem gewissen Grad an Aktivkohle, abhängig von ihrem Dampfdruck und ihrer Löslichkeit zur Kohlenstoff-Temperatur.
• Temperaturunabhängig: Die London-Kräfte sind unabhängig von der Temperatur und somit ist das Adsorptions-Kraftfeld konstant mit der Temperatur. (Die Adsorptionskapazitäten der Aktivkkohle sind aber sehr empfindlich gegenüber den Veränderungen des Dampfdrucks und der Löslichkeit der adsorbierenden Moleküle mit der Temperatur).
• Von kurzer Reichweite: Die Stärke der London-Kraft ist sehr empfindlich gegenüber dem Abstand zwischen dem Adsorbat-Molekül und der Graphit-Platte. Die London-Kraft kann mit einem Abstand von über zwei molekularen Schichten als vernachlässigbar betrachtet werden. Daher werden die Adsorptionskräfte nur dann signifikant sein, wenn die Spalten und Lücken in der Karbonstruktur (Porenbreite) weniger als vier oder fünf molekulare Schichten betragen.

Die ersten drei Merkmale der Londonschen Kraft sind kennzeichnend für eine andere bekannte Kraft: die Schwerkraft. London-Kräfte und somit die Kohlenstoff-Adsorptionskräfte, sind analog zur Schwerkraft. Allerdings sind London-Kräfte von viel kürzerer Reichweite und wirken auf einen molekularen Maßstab anstelle eines astronomischen.

DESOTEC: Adsorption on the move!

Bei DESOTEC schaffen wir es, die volle Adsorptionskapazität der Aktivkohle nutzbar zu machen. Dadurch sind wir in der Lage, Ihnen dank der einzigartigen Adsorptionsfähigkeiten unserer hochwertigen Aktivkohle leistungsfähige Reinigungssysteme für Gase, Flüssigkeiten, Luft und Wasser anzubieten Adsorption on the move!