Adsorção

O que é a adsorção? 

A adsorção é o processo pelo qual uma molécula gasosa ou líquida se liga à superfície de um material sólido.

O processo de adsorção é utilizado em muitos ramos da indústria, por exemplo, nas indústrias farmacêutica, alimentar e química.

Este fenómeno é causado por forças físicas fracas, como as forças de van der Waals e as ligações de hidrogénio.

A adsorção é a acumulação de substâncias de gases ou líquidos na superfície de um sólido, mais geralmente na interface entre duas fases.

No caso da absorção, que é diferente, a substância penetra no interior de um sólido ou de um líquido. O termo genérico para adsorção e absorção é sorção.

Quando duas ou mais espécies se adsorvem numa superfície, isto é referido como coadsorção. Isto desempenha um papel particularmente importante nos catalisadores, onde os diferentes tipos de átomos são adsorvidos na mesma superfície e reagem aí.

A adsorção é um processo físico em que substâncias (normalmente moléculas) aderem à superfície de outra substância e se fixam à sua superfície. As forças que causam a adesão não são ligações químicas, mas apenas forças de van der Waals.

Esta forma de adsorção é, por isso, mais precisamente designada por adsorção física ou fisissorção. Em princípio, a adsorção física inclui também o processo inverso, a dessorção, uma vez que um sistema procura sempre um equilíbrio entre a adsorção e a dessorção de uma substância.

A superfície em que ocorre a adsorção pode ser a superfície de um sólido ou a superfície de um líquido. As superfícies são geralmente designadas por interfaces.

A fase a partir da qual a substância atinge a interface pode ser uma fase gasosa ou um líquido (solução). As partículas atingem a interface através do seu movimento molecular não direcional e termicamente impulsionado. No entanto, as secções seguintes descrevem principalmente a adsorção de gases em superfícies sólidas.

Para além da absorção e da quimissorção, a fisissorção é um processo quotidiano que ocorre em quase todas as superfícies expostas a gases (ar) ou líquidos (água).

A quimisorção é um caso especial de adsorção em que as substâncias são ligadas à superfície de um sólido por ligações químicas. Difere da fisissorção na medida em que envolve a quebra e formação de ligações químicas e pode conduzir a um dessorbato, que é formado como produto de uma reação química.

As quimisorções muitas vezes não ocorrem em equilíbrio e são irreversíveis; também ocorrem geralmente a altas temperaturas e podem ser acompanhadas por uma acumulação de substâncias na superfície. As quimisorções são etapas importantes que ocorrem em processos de catálise heterogénea.

Em geral, o termo adsorção só deve ser utilizado para os processos quotidianos de fisissorção. A adsorção especializada que envolve processos químicos deve ser explicitamente referida como quimisorção.

Se, por exemplo, a água for absorvida por uma superfície, isto é designado por fisissorção, uma vez que não está envolvida qualquer reação química neste processo.

Na adsorção física, uma substância adere a uma superfície através de forças fracas, semelhante à adesão. Na adsorção química, a substância forma uma ligação química com a superfície e torna-se parte dela.

A energia de adsorção na adsorção física é bastante inferior a 100 kJ/mol. As ligações químicas dentro de uma partícula adsorvida permanecem, mas são polarizadas.