Адсорбция и абсорбция, адсорбер и абсорбер: объясняем разницу на пальцах (с примерами)

В русском языке огромное количество латинских слов, (к примеру, абсорбция и адсорбция, абсорбер и адсорбер), поэтому мы нередко путаемся в таких терминах, особенно если они похожи друг на друга, как две капли воды.

Интересный факт: согласно нашей собственной статистике, понятиями и оборудованием для абсорбции и адсорбции чаще всего интересуются школьники, студенты, автомобилисты, фотографы и астрономы, самогонщики и представители промышленной сферы, заинтересованные в приобретении газоочистного и пылеулавливающего оборудования.

Читайте до конца, чтобы узнать, какими-такими интересными делами занимаются астрономы, автомобилисты и самогонщики.

Давайте раз и навсегда определим разницу между абсорбцией и адсорбцией. Сегодня уже вошло в норму называть абсорбер адсорбером и наоборот, но если Вы хотите блеснуть техническими знаниями или просто понять, наконец, в чем отличие адсорбции от абсорбции, то приглашаем Вас ознакомиться с нашим коротким, но емким материалом. Постараемся просто и последовательно разложить информацию по полочкам, чтобы не спугнуть Читателя. Готовы?

Абсорбция и адсорбция: что это, происхождение слов и этимологические отличия

Понятно, что Вам не терпится узнать, в чем разница между абсорбцией и адсорбцией, но начнем издалека, с латыни. «Sorbere» – от латинского «sorbeo» –  значит «всасывать», «втягивать», «впитывать», «глотать», «выпивать». От этого понятия происходят такие слова как сорбент, резорбция, сорбит и др.

И действительно, все лексические единицы, в которых присутствует корень «sorb», так или иначе связаны с каким-то поглощением, всасыванием. Но как быть с приставками -ад, (прости, Господи), и -аб?

Все просто – эти префиксы также пришли к нам из латыни:

• -ab обозначает направление «вовне», «от», «вокруг»;
• -ad значит «в», «к себе», «внутрь».

Используя дедуктивный метод товарища Холмса, можно предположить, что абсорбция – это какое-то поглощение, связанное с объемом, что-то обширное, направленное вовне, вокруг, а адсорбция – это какое-то локальное, местное впитывание в себя, всасывание.

Стоит сказать, что детективы из нас получились неплохие, потому что даже не зная точного определения терминов, мы достаточно точно угадали общие черты этих явлений. А теперь без шуточек.

Абсорбер или адсорбер, как правильно и в чем разница?

• Абсорбция – это поглощение, растворение вещества, (как правило, газа), в объеме жидкой среды, например, воды. Самый наглядный пример для знакомства с явлением абсорбции – это пузырьки газа в газированной воде, шампанском. Газ абсорбирован (поглощен) жидкостью, пока Вы не открыли бутылку. Кстати, жидкость, в которой происходит растворение газа называется «абсорбент», а газ, который поглощается – «абсорбат». Во всех безалкогольных напитках растворен углекислый газ. Вина часто насыщают антиокислителем – диоксидом серы SO₂, (являющимся, к слову, крайне токсичным газом).

^{Газ, растворенный в напитке, покидает жидкость, образуя пузырьки. Кстати, чем холоднее жидкость, тем больше в ней можно "уместить" газа и тем медленнее протекает дегазация}

• Адсорбция – это поглощение, физическое задержание вещества на границе фаз, проще говоря – в поверхностном слое твердого материала, т.н. «адсорбента». Само же поглощаемое вещество называют «адсорбат». Чем больше поверхность поглотителя, тем больше примесей он сможет «впитать», поэтому в качестве адсорбентов в медицине, воздухо- и водоочистке, моторизированной и иной технике и устройствах используются микропористые наполнители, имеющие огромную площадь поверхности, например, активированный уголь, цеолиты, синтетические микропористые материалы, в том числе металлизированные.

^{Таблетки и крошка активированного угля}

Кстати, если взять 1 грамм качественного активированного угля и «развернуть» его так, чтобы получился один слой, то площадь такого полотна будет достигать 2000 (!) квадратных метров и более.

Наглядный пример адсорбции в быту – одежда, пропахшая костром, дымом, (волокна текстиля адсорбировали дымовые компоненты).

Вот, собственно, и все! Итак, запоминаем главное отличие абсорбции и адсорбции:

• Абсорбция – это поглощение газа во всем объеме жидкости, (вспоминаем про газировку);
• Адсорбция – это локальное поглощение вещества в поверхностном слое твердого материала, (вспоминаем про активированный уголь и пропахшую костром рубашку).

Соответственно:

• Адсорбер – это аппарат или устройство, фильтр, в котором задержание примеси происходит в поверхностном слое твердого наполнителя;
• Абсорбер (абсорбционный фильтр) – это агрегат, установка, прибор или устройство, в котором происходит поглощение, растворение газообразных компонентов в жидкости, (без химической трансформации).
• Хемосорбер – это общее название для фильтров, агрегатов, устройств или приборов, в которых происходит поглощение, задержание определенных компонентов с их одновременной трансформацией (разрушением существующих или созданием новых химических связей). Об этом чуть ниже.

Адсорбция и хемосорбция в самогоноварении (школьники и студенты свободны)

Профессиональной группой, интересующейся феноменами абсорбции и адсорбции являются самогонщики, пивовары и прочие винокуры. И это неудивительно – им страстно (и поскорее!) хочется отведать своего, домашнего продукта и угостить им друзей, но так, чтобы утром голова не разламывалась в щепки.

А разламывается голова от высокого содержания в напитках различных ядовитых примесей, т.н. «хвостов» и «голов» – то есть слишком легких и слишком тяжелых фракций – сивушных масел, метилового спирта, ацетона, уксусного альдегида, этилового эфира и др.

^{Самогон-первак, содержащий множество опасных примесей, (хотя, некоторые любят)}

Даже после дробной перегонки, предполагающей т.н. «отсечение голов и хвостов», (ну прямо древнегреческий эпос!), в конечной водоспиртовой смеси остаются нежелательные примеси, которые можно (и нужно) нейтрализовать через процессы адсорбции и химической абсорбции.

Для очистки от сивушных масел (высших спиртов) смесь пропускают через угольный фильтр, хорошо справляющийся с сепарацией (отделением) не только газообразных загрязнителей, как мы увидели выше, но и жидких фаз.

Дело в том, что уголь имеет различные диаметры пор, (от <2 до >50 нм.), в которых на физическом базисе адсорбируются (застревают) загрязнители самой различной природы – как микромеханические частицы, так и крупные молекулярные конгломераты, особенно таковые с высокой плотностью, вязкостью. Нейтрализация вредных веществ может идти в угле и на химическом базисе, но об этом мы поговорим чуть ниже – в разделе про автомобилистов и автомобильные адсорберы.

В общем, молекулы воды и спирта очень малы и беспрепятственно проходят даже сквозь мельчайшие поры угля, а примеси остаются внутри наполнителя, налипают, проникают (диффундируют) в него.

Насадка Панченкова

Другим прибамбасом для очистки самодельных спиртовых напитков, получаемых методом дистилляции (перегонки), является насадка Панченкова. Это металлическая, (как правило, медная), сетка, которая устанавливается в царгу самогонного аппарата.

Принцип действия насадки заключается в охлаждении примесей, температура которых выше температуры кипения спирта – летучие примеси, соприкасаясь с насадкой, отдают тепло, охлаждаются, конденсируются на проволоке и стекают вниз, а «чистые» пары бодро устремляются дальше по самогонному «тракту».

^{Насадка Панченкова. Подобные насадки используются и в промышленных абсорберах с неподвижным структурированным слоем}

Нужно добавить, что медь – это высокоактивный металл, и помимо функции конденсации паров насадка Панченкова (или иная медная) химически взаимодействует с нежелательными примесями, особенно серосодержащими, аммиачными.

Серы, к слову, в браге много – она попадает туда как из дрожжей, так и, например, из ячменя, который обильно обрабатывают пестицидами, да.

При контакте с активными соединениями медь обеспечивает процессы осаждения загрязнителей и хемосорбции, то есть сорбции примесей с их параллельной химической трансформацией (в безопасные или менее опасные соединения).

Вообще, термин «хемосорбция» применяют и в разрезе адсорбции, и абсорбции. Главное условие – это изменение химического состава фильтрата (фильтруемого вещества).

Что ж, насадка Панченкова – штука хорошая. Если занимаетесь изготовлением крепких напитков, то желательно такую (или подобную) приобрести. А еще лучше следовать заветам мальчика с уличного баннера социальной рекламы, который укоризненно смотрит на Вас, как бы говоря: «Папа, не пей». Но, как говорится, – дело Ваше, товарищи самогонщики!

Путаница с автомобильными абсорберами, адсорберами и катализаторами

Часто задают вопрос «что такое абсорбер, адсорбер, катализатор» автомобилисты, как правило, недавно приобретшие машину с бензиновым или дизельным двигателем и не вполне понимающие, что там у нее под капотом. Давайте разбираться.

Несмотря на все возрастающую популярность электромобилей и активный переход владельцев авто, (особенно таксистов), на газовое топливо, основные моторизированные средства до сих пор ездят на склонном к быстрому испарению бензине и дизеле.

^{Выхлопные газы автомобиля}

Чтобы токсичные пары бензина не попадали куда не следует, в том числе – в салон, в топливном тракте установлен адсорбционный фильтр, (обычно представляющий собой емкость, наполненную угольной крошкой), которая улавливает и удерживает летучую фракцию. После старта двигателя адсорбер автоматически продувается и уловленный бензин «выдувается» из угля в камеру сгорания, где участвует в горении.

Автомобильный адсорбер настолько часто называют абсорбером, что ошибкой это сегодня, в общем, не является, (хотя, под этим же термином может подразумеваться каталитический нейтрализатор выхлопных газов, из-за чего иногда и возникает путаница). Давайте поговорим и об этих устройствах.

Каталитический нейтрализатор (адсорбер выхлопных газов)

Другим элементом конструкции автомобиля, утилизирующим принцип адсорбции примесей, является т.н. катализатор.

Сгорая, бензин или дизель выделяет существенные объемы токсичных продуктов, (недогоревших углеводородов), содержанием в атмосфере которых экологические организации озаботились в последние годы особенно серьезно. Для снижения выбросов токсичных веществ выхлопная система, (почти во всех современных автомобилях), включает твердотельный адсорбционный катализатор (каталитический нейтрализатор), призванный расщеплять, доокислять газоаэрозольные органические продукты работы мотора – отработанные выхлопные газы – до углекислого газа, азота, кислорода, воды и других безопасных соединений.

Мы уже говорили, что адсорбент способен задерживать вещество на физическом принципе – как молекулярное сито – но адсорбция может протекать и с химической трансформацией загрязнителей, известной также как катализ.

Так, например, активированный уголь, без каких-либо добавок и присадок, способен эффективно обезвреживать соединения хлора, фтора, брома, йода и других галогенов, аминов, иных окислителей. Чем выше температура среды, в которой происходит процесс взаимодействия, тем активнее идет реакция поглощения.

Что же до автомобильных катализаторов, то уголь там, как правило, не используется. Конвертер представляет собой ячеистую, сотовую структуру из керамики, покрытую напылением из палладия, платины, родия, иридия или – реже – другого металла. Выхлопные газы, проходя через развитую структуру нейтрализатора, вызывают на поверхности напыленного металла стремительный каскад химических реакций, т.н. каталитическое окисление, приводящее к распаду сложных углеводородов на безопасные вещества.

^{Рабочий (слева) и "забитый" (справа) катализаторы}

Говоря об автомобилях, следует заметить, что фотокаталитическая очистка воздуха также нередко используется и в салонной вентиляции: принцип в базовых чертах совпадает с нейтрализацией выхлопных газов, но катализ протекает в условиях УФ-излучения, а для напыления на пористую структуру используется оксид тантала, диоксид титана, а также никелевые сокатализаторы. Бытовые фотокаталитические фильтры тонкой очистки воздуха функционируют на схожем принципе.

Абсорбция в оптике

Заканчивая тему с адсорберами и абсорберами, заострим внимание на еще одном моменте.

Со словом «адсорбер», (англ. «adsorber», «adsorption filter»), в английском языке все понятно – значения совпадают с таковыми в русском языке. Но вот слово «absorber» имеет куда больше, чем в русском языке, трактовок, среди которых такие как «амортизатор», «демпфер», «тормоз», «гаситель колебаний» и даже «светофильтр». Вот тут-то на абсорбционную сцену и выходят астрономы и фотографы, которых мы упоминали в самом начале. К ним присоединяются радиохимики, медики, климатологи, метеорологи, материаловеды и другие ученые мужи, (а также производители объективов, телескопов, приборов ночного видения, биноклей, винтовочных прицелов и других страшных вещей).

Абсорбцией в оптике называют процесс поглощения электромагнитных (световых) волн определенной длины. Этот аспект строго учитывается при создании линз, оптических приборов. Астрономы изучают альбедо, биологи смотрят на бактерии, медики – на поведение тканей, радиохимики изучают световой спектр химических реакций и т.д.

^{Работа оптического фильтра FUJIMI MC-UV M58 (слева с фильтром, справа – без)}

Оптика широко используется во множестве научных отраслей, каждая из которых ставит собственные требования к поглощению (абсорбции) линзами того или иного спектра. Кому-то не нужно, чтобы сквозь линзу проходил зеленый свет, кому-то – красный, кому-то нужно отсечь ультрафиолет, определенную длину волны и так далее.

Промышленная конъюнктура и заключение

Надеемся, мы дали исчерпывающие ответы на вопросы «что такое адсорбция и абсорбция» и «в чем отличие адсорбера от абсорбера». Теперь Вы не будете путаться, а для того, чтобы не забыть все, о чем мы рассказали, рекомендуем добавить эту страницу в закладки Вашего браузера.

В заключение хотелось бы отметить, что все описанные принципы справедливы и для промышленного газоочистного оборудования – с той разницей, что индустриальные фильтры предназначены для очистки куда более значительных объемов воздуха или газов – с не меньшей, а зачастую и превосходящей автомобильные и бытовые системы эффективностью.

^{Адсорбционные и абсорбционные фильтры нашего производства. Больше продукции в Каталоге}

По любым вопросам, касающимся проектирования, изготовления и локального внедрения абсорбционных и адсорбционных фильтров очистки производственных выбросов, (а также любого другого промышленного газоочистного и пылеулавливающего оборудования), пожалуйста, обращайтесь в Клиентский Отдел «ПЗГО» удобным Вам способом или заполняйте Анкету Заказчика.

Быстро поставим фильтровентиляционное оборудование до любой точки России, СНГ, Евразии. Собственные патенты и технологии. Богатая комплектация. Безотказность, долговечность, компактность, ценовая доступность. Профессиональный монтаж, шефмонтаж. Обучение персонала. Полная документация. Гарантия.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!