adsorbimento
adsorbimento
Ripartizione di una specie chimica tra una fase continua (massiva) e l’interfase che separa questa da un’altra fase con cui si trova in contatto. Esempio comune di fenomeno di adsorbimento è l’accumulo di molecole sulla superficie di un solido opportuno che si trova in un’atmosfera gassosa contenente le molecole in questione. Le proprietà della regione interfasale sono, di norma, diverse da quelle dell’una e dell’altra fase che si trovano in contatto, non solo a causa delle interazioni che si sviluppano al contatto tra le due fasi, ma anche per la presenza nell’interfase del confine o terminazione di ciascuna delle due fasi. Nella fase massiva (cioè nella porzione di fase non modificata dalla presenza del confine) le molecole (atomi o ioni) che costituiscono la fase sono soggette a interazioni simmetriche e dirette in tutte le direzioni dello spazio; le molecole presenti sulla superficie, invece, sono soggette solamente a forze laterali da parte di molecole adiacenti e a forze dirette verso l’interno della fase sostenute da strati di molecole sottostanti. La presenza della superficie, cioè dell’interruzione di continuità della fase, fa sì che le forze molecolari non siano per nulla bilanciate verso l’esterno, determinando, per le molecole in superficie, condizioni energeticamente meno stabili. L’interfase presenta, quindi, caratteristiche chimico-fisiche differenti rispetto alle fasi massive a contatto. Questa situazione determina l’insorgere, in corrispondenza della regione interfasale, di fenomeni di adsorbimento. L’adsorbimento può essere sostenuto da forze di tipo fisico (forze di van der Waals, con calori di adsorbimento tra 0 e 20 kJ per mole di adsorbato) o di tipo chimico (legami covalenti, con calori di adsorbimento tra 80 e 400 kJ per mole), può essere localizzato oppure dare origine alla formazione di un monostrato o di più strati in funzione del tipo di interfase e dell’affinità tra adsorbente e adsorbato. Può essere classificato, inoltre, a seconda degli stati della materia, in omogeneo (se interessa fasi diverse ma che si presentano nello stesso stato di aggregazione, per es., acqua-alcol) o eterogeneo (se interessa stati differenti della materia: solido-liquido, liquido-gas, gas-solido). In funzione dell’affinità della specie per la fase massiva in cui è presente, si potranno verificare fenomeni di adsorbimento positivo (la specie è più concentrata all’interfase che non nella fase massiva) o negativo (la specie è espulsa dalla regione interfasale).