Adsorbens
EinAdsorbensoderAdsorptionsmitteldient zur Entfernung von Spurenstoffen ausFluiden.Diese Spurenstoffe lagern sich aufgrund vonVan-der-Waals-Kräftenadsorptivan der Oberfläche des Adsorbens an.
Grundlagen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Die in der Laborpraxis und insbesondere in derAbgasreinigungstechnikverwendeten technischen Adsorbentien lassen sich wie folgt unterteilen:
- Kohlenstoffhaltige Adsorbentien (z. B.Aktivkohle,Aktivkoks,Kohlenstoffmolekularsiebe)
- Oxidische Adsorbentien (z. B. Aktivtonerden,Kieselgele,Zeolithe,Trass)
- Polymeradsorbentien (häufigStyrolpolymereunter Einsatz eines Vernetzungsmittels)
- Mischsorbentien (z. B. Mischung ausKalkhydratund Aktivkoks)
- Metallorganische Gerüstverbindungen;diese werden noch nicht in nennenswertem Umfang technisch angewendet
Aufgrund ihrerPorositätweisen Adsorbentien eine große innere Oberfläche auf. Diese kann teilweise mehr als tausend Quadratmeter pro Gramm betragen.[1]Porendurchmesser und Porengrößenverteilung hängen vom jeweiligen Adsorbens ab. Während beispielsweise Zeolithe einen klar definierten Porendurchmesser aufweisen, kann bei Aktivkohlen je nach Porendurchmesser zwischen Makro-, Meso- und Mikroporen unterschieden werden. Das spezifische Volumen der Mikroporen beträgt in der Regel zwischen 0,25 und 1,2KubikzentimeterproGrammAdsorbens.[1]
Für bestimmte Trennaufgaben werden Adsorbentienimprägniert.Das Imprägniermittel dient dabei entweder alsReaktionspartner(Chemisorption) oder alsKatalysatorfür dieheterogene Katalyse.[2]Die Adsorbentien können entweder durch Tauch- und Sprühverfahren oder durch Adsorption aus der Gasphase imprägniert werden. Der Massenanteil der Imprägniermittel kann bis zu 30 Prozent betragen.[2]Beispiele für den Einsatz imprägnierter Adsorbentien sind mitSchwefelsäureoderBrombehandelte Aktivkohlen zur Abscheidung vonQuecksilberaus Feuerungsabgasen[3]und mit Metalloxiden versehene Aktivkohlen zurReduktionvonStickstoffdioxidbei der Kraftfahrzeuginnenraumfiltration[4].
Anwendung
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Adsorbentien werden unter anderem in Abgasreinigungsanlagen,Wasseraufbereitungsanlagen,Dunstabzugshauben,Einlegesohlen,AdsorptionskältemaschinenundKabinenluftfilterneingesetzt. Die Auswahl des jeweiligen Adsorbens richtet sich neben den abzuscheidenden Komponenten unter anderem auch nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten und nach Sicherheitsaspekten. Für die Trennaufgabe ist die Wechselwirkung zwischen dem zu adsorbierenden Stoff (Adsorptiv) und dem Adsorbens von Bedeutung.[5]Zu den wirtschaftlichen Gesichtspunkten gehört auch dieRegenerierbarkeitdes eingesetzten Adsorbens. Dies setzt voraus, dass keine Reaktion zwischen dem adsorbierten Stoff (Adsorpt) und dem Adsorbens stattfindet.[6]Bei den Sicherheitsaspekten spielt dieReaktivitätund Brennbarkeit von Aktivkohle eine herausragende Rolle.[7]Ebenso können adsorbierteKohlenwasserstoffeeine nicht zu vernachlässigendeBrandlastdarstellen.
Medizinische Anwendung
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]In der Medizin spielen Adsorbenzien (so die medizinisch verbreitete Schreibweise[8][9]) eine wichtige Rolle in der Behandlung vonIntoxikationenoder in der symptomatischen Behandlung vonToxin-abhängigen Erkrankungen. Beispiele oral zu verabreichender Adsorbenzien sind Aktivkohle bei einigen oral aufgenommenen Giften,Smektit(dioktaedrisch) zur Senkung der Durchfalldauer bei Bakterientoxin-bedingten akuten infektiösenGastroenteridenim Kindesalter[10]undAntazidabei der Behandlung vongastroösophagealem Reflux[11].Extrakorporalist beispielsweise dieHämoperfusionzu nennen, welche Adsorbenzien wie Aktivkohle oderIonenaustauscherharzeverwendet[12].
Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- VDI 3674:2013-04Abgasreinigung durch Adsorption; Prozessgas- und Abgasreinigung (Waste gas cleaning by adsorption; Process gas and waste gas cleaning).Beuth Verlag, Berlin. (Zusammenfassung und Inhaltsverzeichnis online)
Weblinks
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Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑abHans Wirth:Eigenschaften und Auswahlkriterien für Adsorptionsmittel.In:Staub – Reinhalt. Luft.36, Nr. 7, 1976,ISSN0949-8036,S. 288–292.
- ↑abVDI 3928:2017-01Abgasreinigung durch Chemisorption (Waste gas cleaning by chemisorption).Beuth Verlag, Berlin, S. 21–23.
- ↑Wolfgang Esser-Schmittmann, Simone Schmitz:Chemisorption von Quecksilber aus Feuerungsabgasen.In:Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft.74, Nr. 5, 2014,ISSN0949-8036,S. 175–177.
- ↑Uta Sager, Eckhard Däuber, Christof Asbach, Dieter Bathen, Frank Schmidt, Claudia Weidenthaler, Jo-Chi Tseng, Wolfgang Schmidt:Unterschiede bei der Adsorption von NO2und NO an modifizierter Aktivkohle.In:Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft.74, Nr. 5, 2014,ISSN0949-8036,S. 181–184.
- ↑Harald Jüntgen:Grundlagen der Adsorption.In:Staub – Reinhalt. Luft.36, Nr. 7, 1976,ISSN0949-8036,S. 281–288.
- ↑Jürgen Klein:Regeneration von Adsorptionsmitteln.In:Staub – Reinhalt. Luft.36, Nr. 7, 1976,ISSN0949-8036,S. 292–297.
- ↑Götz-Gerald Börger:Glimmbrandentstehung in Aktivkohleadsorbern, Teil 1 und Teil 2.In:Chem.-Ing.-Techn.ISSN0009-286X,69, Nr. 1 + 2, 1997, S. 130–132 und 69, Nr. 3, 1997, S. 358–361.
- ↑Pschyrembel Online.Abgerufen am 27. Oktober 2023.
- ↑Gelbe Liste Online:Phytopharmaka, Adsorbenzien und andere Substanzen | Gelbe Liste.Abgerufen am 27. Oktober 2023.
- ↑S2k-LeitlinieAkute infektiöse Gastroenteritis im Säuglings-, Kindes- und Jugendalterder Gesellschaft für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung e. V. (GPGE). In:AWMF online
- ↑S2k-LeitlinieGastroösophageale Refluxkrankheit und eosinophile Ösophagitisder Deutsche Gesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten e. V. (DGVS). In:AWMF online
- ↑Pschyrembel Online.Abgerufen am 27. Oktober 2023.