Применение адсорбции

Основная область применения адсорбентов – очистка воздуха и газов, природных и сточных вод, пищевых жидкостей (соки, вина, сиропы), масел, бензинов и т.д.

Активный уголь применяется для очистки воздуха на промышленных предприятиях. Например, для улавливания диоксида серы и сероводорода из отходящих газов тепловых электростанций, предприятий черной и цветной металлургии, нефтеперерабатывающих предприятий применяют адсорбционные установки, заполненные активными углями и цеолитами.

Активные угли применяют для рекуперации растворителей (улавливание из воздуха и возвращение в производство): ацетона, бензола, сероуглерода, хлороформа и других, выбросы которых промышленными предприятиями оцениваются в сотни тысяч тонн.

Активные угли входят в состав бытовых фильтров для очистки водопроводной воды.

Активные угли используются в технологическом процессе рафинирования сахара для обесцвечивания полученных растворов (устранение желто-коричневой окраски).

В медицинской практике для лечения пищевых отравлений, используют препарат «карболен», в состав которого входит активированный уголь. В этих же целях используют молоко, капельки жира которого являются активными адсорбентами многих отравляющих веществ.

Адсорбция широко используется для осушки газов (улавливание воды) в различных целях: для повышения теплотворной способности природного газа, предотвращения образования ледяных «пробок» в трубопроводах, для обеспечения сухой атмосферы в производствах.

Для осушки газов чаще всего применяют силикагели, алюмогели и цеолиты (молекулярные сита). Эти же адсорбенты используют для очистки органических растворителей, масел, нефтепродуктов от следов влаги в них.

Молекулярные сита широко используются для разделения смеси различных органических веществ: этан-этилен, этилен-оксид углерода (IV), бензол-циклогексан и т.д. Эти процессы связаны с определенными размерами пор в цеолитах, через которые одни молекулы проходят, другие задерживаются.

Ионообменные адсорбенты (иониты) широко используются для получения деионизированной (обессоленной) воды (не содержащей катионы и анионы), для опреснения морской воды, для извлечения редких элементов из различных растворов.

Адсорбенты используются в качестве катализаторов в гетерогенном катализе и в качестве носителей каталитическиактивных веществ.

При производстве полимерных материалов адсорбенты используют в качестве наполнителей, придающих изделию повышенную прочность.

Широко используются адсорбенты в хроматографии – методе разделения смеси веществ, основанном на различиях в адсорбционной способности веществ, которая зависит от природы адсорбируемых веществ и от природы адсорбентов. Хроматографию используют как в препаративных целях (т.е. для разделения смеси веществ на отдельные компоненты), так и в хроматографическом анализе.

В последние годы в литературе появляются сведения о возможности использования в качестве адсорбентов синтетических и природных ионообменников (ионитов). Особенно перспективными оказались синтетические зерненые макропористые безводные слабоосновные аниониты (АН-221, АН-251, АН-511) и сильнокислотные катиониты (КУ-23), которые обладают высокими сорбционными свойствами и отличительной способностью изменять свой цвет в процессе поглощения газов, что позволяет визуально контролировать степень отработки шихты.