Vad betyder fysisorption?
Fysisorption är den fysiska bindningen av gasmolekyler till ytan av en fast eller vätska som gasen kommer i kontakt med vid låga temperaturer. Detta sker på grund av Van der Waals krafter. Den svaga långdistansbindningen är inte ytspecifik och sker mellan alla gasmolekyler på vilken yta som helst. Processen, som inte involverar någon ytreaktion, uppnås snabbt vid låga temperaturer, men yttäckningen minskar med temperaturökning. Fysisorption används vid mätning av den totala ytan och vid porstorleksanalys av mesoporer, mikroporer och nanoporer.
Fysisorption är också känd som fysisk adsorption.
Kunskaper.se förklarar fysisorption
De flesta av atomerna som utgör ett fast ämne är bundna av andra atomer på alla sidor. Atomer på det fasta ämnets ytor är dock inte helt avgränsade. Van Der Waals interaktioner gör att dessa ytatomer är reaktiva, vilket får dem att attrahera vätskor, ångor och gaser för att tillfredsställa deras atomkraftobalans. De attraherade molekylerna fyller i porerna på ytan av det fasta ämnet när adsorption sker.
Denna vidhäftning av gas- eller vätskemolekyler till ytan av ett fast ämne påverkar inte partikelns elektroniska och geometriska egenskaper. En lätt men reversibel deformation av atomerna kan dock förekomma. Det finns ingen kemisk specificitet i fysisorption och all gas adsorberas på vilken fast yta som helst, förutsatt att tillräckligt låga temperatur- eller högtrycksförhållanden är uppfyllda.
Adherensmolekylerna (adsorbat) är inte begränsad till gaser som källa och kan komma från vätskor eller fasta ämnen. Faktum är att denna fysiska adsorption av gasmolekyler sker på både fasta och flytande ytor (adsorbenter). Flytande molekyler kan också fästa vid fasta ytor, och fast-till-fast vidhäftning förekommer också.
Fysisorptionseffekten används för att bestämma ytareor och porositeten hos fasta ytor. Ytarean som bestäms med hjälp av denna analys är mer komplex, men en sann mätning, i motsats till den yta som bestäms av ett objekts bredd och längd. Analysen tar hänsyn till alla ytterligare områden på grund av krusningar, porer och andra defekter.
Fysisorptionsanalys används i stor utsträckning inom forskning, utveckling och kvalitetskontroll i industrier som:
- Nanoteknik
- Metallurgi
- Läkemedel
- Materialvetenskap
