Adsorption

Als Adsorption bezeichnet man die Anlagerung von Stoffen an die Oberfläche fester Körper (Adsorbens) durch molekulare Bindungskräfte. Bei der biologischen Wasserreinigung erfolgt die Adsorption zahlreicher Stoffe im Wasser (z.B. Schwermetalle) u.a. an die Biomasse.

Die Anreicherung eines Stoffes an der Oberfläche einer benachbarten Phase wird im allgemeinen als Adsorption bezeichnet. Bei Festkörpern wie Aktivkohle kann die Adsorption aus der Gasphase aber auch aus umgebenden Flüssigkeiten erfolgen.

Durch Absorption dringen Moleküle ins Innere der Nachbarphase ein, z.B. Einlagerung von Wasserstoff in Metalle.
Desorption ist die Umkehrung des Adsorptionsvorgangs.


In der Regel wird zwischen physikalischer Adsorption und Chemisorption unterschieden:

Physikalische Adsorption wird durch van-der-Waalsche-Kräfte bewirkt. Hierbei bleibt die adsorbierte Verbindung chemisch unverändert. Eine physikalische Adsorption ist umkehrbar, d.h. die adsorbierten Substanzen können unter bestimmten Bedingungen wieder im Originalzustand von der Oberfläche gelöst werden.

Bei Chemisorption tritt eine chemische Bindung zwischen adsorbierter Substanz und der Oberfläche ein, wodurch das adsorbierte Molekül in seiner chemischen Natur verändert wird. Chemisorption ist nicht direkt umkehrbar.

An Aktivkohle werden im allgemeinen organische und nicht-polare Stoffe adsorbiert, z.B. organische Stoffe: Lösemittel (u.a. chlorierte Kohlenwasserstoffe), Farbstoffe und Öl.

Bevorzugt adsorbiert werden: höhermolekulare und unpolare Verbindungen. Allgemein gilt, dass mit abnehmender Wasserlöslichkeit, Flüchtigkeit und Polarität, sowie zunehmendem Molekulargewicht die Adsorbierbarkeit steigt.