يصنف الامتزاز معتمدا على نوع الاصرة الى:
1. الامتزاز الفيزياوي physical adsorption أو physisorption
وتحدث عندما يكون القوى الجزيئية البينية أو قوى فاندرفالز للتجاذب بين جزيئات المائع وسطح المادة الصلبة أعظم من قوى التجاذب بين جزيئات المائع نفسه.حيث يلتصق جزيئات المائع على سطح المادة الصلبة الممتزة ويحدث التوازن بين المائع الممتز والذي يبقى في طور المائع.ولايلاحظ اي تغير في الالكترونات او بالاحرى يحدث تجاذب جزيئي بين موقع الطاقة المفضلة ولذالك لايعتمد على الخواص الالكترونية للجزيئات المتضمنة .يتسم الامتزازالفيزياوي بطاقات تداخل مساو او مشابه لحرارة التكثيف.المادة الممتزة يحتجز على السطح بقوى فاندرفالزضعيفة نسبيا ويمكن ان تتكون عدة طبقات من الجزيئات وبنفس حرارة الامتزاز تقريبا.حرارة الامتزازللامتزاز الفيزياوي يكون قليلا للمول الواحد) Kcal/mole ولذلك هذا النوع من الامتزاز مستقر فقط عند درجات الحرارة الاقل من 150° مئوية ,ويسمح الامتزاز الفيزياوي استعماله بعملية مراحل مستمرة .
2. الامتزاز الكيمياوي chemical adsorption او chemisorptions
ويشمل التداخل الكيمياوي بين المائع الممتز المادة الصلبة المازة وفي معظم الحالات يكون الامتزاز غير قابلا للعكس ويكون صعبا فصل المادة المادة المازة عن المائع الممتز.ويشمل انتقال الالكترون بين مواقع السطح المحددة او المخصصة وجزيئات المذاب وكنتيجة تتكون الاصرة الكيمياوية.يتسم الامتزاز الكيمياوي بطاقلت التفاعل بيسن السطح والمادة الممتزة مشابهة او مساوية لقوة الاواصر الكيمياوية وبعشرات من الكيلوسعرة للمول الواحد) Kcal/mole وبناءا على ذلك تكون اقوى بكثير ومستقرا اكثر في الدرجات الحرارية العالية اكثر من الامتزاز الفيزياوي وعموما تتكون طبقة جزيئات منفردة فقط .
معظم تطبيقات الامتزاز في عمليات الفصل والتنقية تعتمد على الامتزاز الفيزياوي,بينما العوامل المساعدة الغير المتجانسة عموما يشمل الامتزاز الكيمياوي للمتفاعلات .
يستعمل الامتزاز الكيمياوي في بعض الاحيان في ازالة المواد الغير النقية الموجودة بكميات قليلة حيث يتم تحقيق انتقائية عالية وعلى الرغم من عدم استعمال الامتزاز الكيمياوي بشكل واسع كما في الامتزاز الفيزياوي فهنالك عدة تطبيقات في العمليات تعتبر هامة للامتزاز الكيمياوي لتنقية الغازات ومنها :
ازالة الزئبق : حيث ان الكميات القليلة من الزئبق الموجودة في الغاز الطبيعي معرفة بانها تسبب تاكلا لسطوح المبادلات الحرارية المصنوعة من الالمنيوم في وحدات صناديق التبريد المنخفضة درجة الحرارة في مصانع تسييل الغاز الطبيعي LNG , ويمكن ازالة الزئبق لمثل هذه الوحدات باستعمال كاربون فعال يحتوي على الكبريت وذلك بتفاعل الزئبق مع الكبريت مكونا كبريتات الزئبق .
المقارنة بين الامتزاز الفيزياوي والامتزاز الكيمياوي :-
الامتزاز الفيزياوي
1.حرارة الامتزاز قليلة عند نفس درجة حرارة التسييل الطبيعي للغاز .
2.الامتزاز يكون بكمية محدودة فقط عند درجات الحرارة الاقل من نقطة غليان المادة الممتزة.
3.مقدار الزيادة في الكمية التي يمكن ان يمتز تزداد مع كل زيادة في ضغط المادة الممتزة .
4.طاقة التنشيط ليست ذات قيمة.
5.تحدث طبقات ممتزة متعددة .
6.معدل الامتزاز يسيطر عليه بالسيطرة على معدل انتقال المادة .
7.سريع ,غير فعال , قابل للانعكاس..
الامتزاز الكيمياوي
1.حرارة الامتزاز اكبر بعدة مرات من حرارة التسييل الطبيعي للغاز.
2.يمكن ان يحدث الامتزاز عند درجات حرارية عالية.
3.مقدار الزيادة في الكمية التي يمكن ان يمتز تنقص مع كل زيادة في ضغط المادة الممتزة.
4.طاقة التنشيط عالية تبعا للتفاعل الكيمياوي.
5.تتكون طبقة واحدة ممتزة على الأكثر.
6.يسيطر عليه بالسيطرة على معدل التفاعل الكيمياوي.
7.يمكن ان يكون بطيئا ,فعال ,غير قابل للانعكاس.
اعداد : المهندس الكيميائي حمزة نور الله الحسين
1. الامتزاز الفيزياوي physical adsorption أو physisorption
وتحدث عندما يكون القوى الجزيئية البينية أو قوى فاندرفالز للتجاذب بين جزيئات المائع وسطح المادة الصلبة أعظم من قوى التجاذب بين جزيئات المائع نفسه.حيث يلتصق جزيئات المائع على سطح المادة الصلبة الممتزة ويحدث التوازن بين المائع الممتز والذي يبقى في طور المائع.ولايلاحظ اي تغير في الالكترونات او بالاحرى يحدث تجاذب جزيئي بين موقع الطاقة المفضلة ولذالك لايعتمد على الخواص الالكترونية للجزيئات المتضمنة .يتسم الامتزازالفيزياوي بطاقات تداخل مساو او مشابه لحرارة التكثيف.المادة الممتزة يحتجز على السطح بقوى فاندرفالزضعيفة نسبيا ويمكن ان تتكون عدة طبقات من الجزيئات وبنفس حرارة الامتزاز تقريبا.حرارة الامتزازللامتزاز الفيزياوي يكون قليلا للمول الواحد) Kcal/mole ولذلك هذا النوع من الامتزاز مستقر فقط عند درجات الحرارة الاقل من 150° مئوية ,ويسمح الامتزاز الفيزياوي استعماله بعملية مراحل مستمرة .
2. الامتزاز الكيمياوي chemical adsorption او chemisorptions
ويشمل التداخل الكيمياوي بين المائع الممتز المادة الصلبة المازة وفي معظم الحالات يكون الامتزاز غير قابلا للعكس ويكون صعبا فصل المادة المادة المازة عن المائع الممتز.ويشمل انتقال الالكترون بين مواقع السطح المحددة او المخصصة وجزيئات المذاب وكنتيجة تتكون الاصرة الكيمياوية.يتسم الامتزاز الكيمياوي بطاقلت التفاعل بيسن السطح والمادة الممتزة مشابهة او مساوية لقوة الاواصر الكيمياوية وبعشرات من الكيلوسعرة للمول الواحد) Kcal/mole وبناءا على ذلك تكون اقوى بكثير ومستقرا اكثر في الدرجات الحرارية العالية اكثر من الامتزاز الفيزياوي وعموما تتكون طبقة جزيئات منفردة فقط .
معظم تطبيقات الامتزاز في عمليات الفصل والتنقية تعتمد على الامتزاز الفيزياوي,بينما العوامل المساعدة الغير المتجانسة عموما يشمل الامتزاز الكيمياوي للمتفاعلات .
يستعمل الامتزاز الكيمياوي في بعض الاحيان في ازالة المواد الغير النقية الموجودة بكميات قليلة حيث يتم تحقيق انتقائية عالية وعلى الرغم من عدم استعمال الامتزاز الكيمياوي بشكل واسع كما في الامتزاز الفيزياوي فهنالك عدة تطبيقات في العمليات تعتبر هامة للامتزاز الكيمياوي لتنقية الغازات ومنها :
ازالة الزئبق : حيث ان الكميات القليلة من الزئبق الموجودة في الغاز الطبيعي معرفة بانها تسبب تاكلا لسطوح المبادلات الحرارية المصنوعة من الالمنيوم في وحدات صناديق التبريد المنخفضة درجة الحرارة في مصانع تسييل الغاز الطبيعي LNG , ويمكن ازالة الزئبق لمثل هذه الوحدات باستعمال كاربون فعال يحتوي على الكبريت وذلك بتفاعل الزئبق مع الكبريت مكونا كبريتات الزئبق .
المقارنة بين الامتزاز الفيزياوي والامتزاز الكيمياوي :-
الامتزاز الفيزياوي
1.حرارة الامتزاز قليلة عند نفس درجة حرارة التسييل الطبيعي للغاز .
2.الامتزاز يكون بكمية محدودة فقط عند درجات الحرارة الاقل من نقطة غليان المادة الممتزة.
3.مقدار الزيادة في الكمية التي يمكن ان يمتز تزداد مع كل زيادة في ضغط المادة الممتزة .
4.طاقة التنشيط ليست ذات قيمة.
5.تحدث طبقات ممتزة متعددة .
6.معدل الامتزاز يسيطر عليه بالسيطرة على معدل انتقال المادة .
7.سريع ,غير فعال , قابل للانعكاس..
الامتزاز الكيمياوي
1.حرارة الامتزاز اكبر بعدة مرات من حرارة التسييل الطبيعي للغاز.
2.يمكن ان يحدث الامتزاز عند درجات حرارية عالية.
3.مقدار الزيادة في الكمية التي يمكن ان يمتز تنقص مع كل زيادة في ضغط المادة الممتزة.
4.طاقة التنشيط عالية تبعا للتفاعل الكيمياوي.
5.تتكون طبقة واحدة ممتزة على الأكثر.
6.يسيطر عليه بالسيطرة على معدل التفاعل الكيمياوي.
7.يمكن ان يكون بطيئا ,فعال ,غير قابل للانعكاس.
اعداد : المهندس الكيميائي حمزة نور الله الحسين
via منتديات الوزير التعليمية Arabic Minister Forums, Educational and Networking - Alwazer http://vb1.alwazer.com/t90131.html
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق