16.3. АДСОРБЦИЯ МИКРОПОРИСТЫМИ СОРБЕНТАМИ

Процесс адсорбции по существу ничем не отличается от ионного обмена, с той лишь разницей, что на микропористых сорбентах обычно сорбируются не ионы, а целиком молекулы, чаще неполярных веществ. Соответственно в качестве сорбентов выступают не ионообменные смолы, а материалы без функциональных групп или микропористые адсорбционные смолы.

Связывание субстанций на этих сорбентах происходит не по стехиометрическим соотношениям, как в ионитах, например, а под воздействием сил Ван-дер-Ваальса.

Важнейшими характеристиками этих сорбентов являются:

  • объем пор;
  • удельная поверхность;
  • средний диаметр пор; распределение пор по размерам.

Наиболее типичным и первым из такого рода сорбентов является активный уголь.

Сейчас выпускаются полимерные сорбенты,
которые по качеству превосходят активный уголь.
Химический состав этих сорбентов:

  • неполярные – стирол;
  • полуполярные – акриловые эфиры;
  • полярные – сульфоксиды, амиды.

Физические свойства:

  • внутренняя поверхность 20–800 м2/г (для сравнения: у активного угля – около 60 м2/г);
  • объем пор 0,5–1,2 мл/г;
  • средний диаметр пор 5–130 нм (у активного угля – около 13 нм).

Практически любое вещество, которое можно экстрагировать органическим растворителем, можно связать и специально подобранным сорбентом.

Особенность адсорбентов – их емкость увеличивается при возрастании концентрации солей в среде (для ионообменников, наоборот, уменьшается).

В остальном сорбция микропористыми сорбентами протекает аналогично ионному обмену (имеется изотерма адсорбции, динамика сорбции подчиняется тем же закономерностям, что и ионный обмен). Соответственно аппаратура и технологические схемы для этого процесса также аналогичны используемым для ионного обмена.