4. Адсорбція на межі тверде тіло — розчин.[1]

Адсорбція на межі тверде тіло — розчин ускладнюється присутністю розчинника, молекули якого можуть також адсорбуватися поверхнею адсорбенту. Таким чином, виникає конкуренція між молекулами адсорбтива і розчинника в здібності до адсорбції. На межі тверде тіло — розчин розрізняють два види адсорбції — адсорбція неелектролітів, коли тверде тіло адсорбує молекули адсорбтива, і адсорбцію електролітів, коли адсорбент вибірково поглинає з розчину один з видів іонів електроліту.

Вплив природи середовища. При значній величині поверхневого натягнення розчинника здатність його до адсорбції буде низка і адсорбуватися будуть молекули розчиненої речовини. Звідси витікає, що адсорбція на твердому тілі краще протікає з водних розчинів, ніж з розчинів з органічними розчинниками, поверхневе натягнення яких відносно невелике.

Чим краще адсорбтив розчиняється в даному розчиннику, тим гірше йде в цьому середовищі адсорбція. Це положення лежить в основі правила Траубе. Так, коли адсорбція жирної кислоти відбувається на гідрофільному адсорбенті (наприклад, силікагелі) з органічного середовища (наприклад, бензолу), адсорбція з подовженням вуглецевого ланцюга кислоти не зростає, а зменшується, оскільки вищі жирні кислоти краще розчиняються в неполярному середовищі.

Вплив властивостей адсорбенту. Природа і пористість адсорбенту роблять сильний вплив на адсорбцію з розчинів. Існує правило, по якому неполярні адсорбенти краще адсорбують неполярні адсорбтиви, а полярні адсорбенти — полярні адсорбтиви.

Пористість адсорбенту, тобто розміри пір, сильно пов'язана з розмірами молекул розчиненої речовини. Чим більші молекули речовини, тим важче потрапити їм у вузькі пори, із-за чого адсорбція знижується. Із збільшенням розміру молекул адсорбтива адсорбція на адсорбентах з вузькими порами зменшується.

Вплив властивостей адсорбтива. П. Ребіндер запропонував правило урівноваження полярностей, згідно якому адсорбція йтиме, якщо полярність речовини С, що характеризується діелектричною проникністю ε, знаходитиметься між полярністю речовин А і В, тобто якщо дотримуватиметься умова ε_А > ε_С > ε_В або ε_А < ε_С < ε_В.

З правила зрівнювання полярностей витікає, що чим більше різниця полярностей між розчинною речовиною і розчином, тобто чим менше розчинність розчиненої речовини, тим краще воно адсорбуватиметься.

Всі полярні гідрофільні речовини (силикагель, глини) добре адсорбують поверхнево-активні речовини з неполярних або слабополярних рідин; всі неполярні гідрофобні речовини (вугілля, графіт, тальк, парафін) добре адсорбують поверхнево-активні речовини з полярних рідин, наприклад з водних розчинів.

Вплив часу і температури. Адсорбція речовини з розчину йде з відносно малою швидкістю, оскільки зменшення концентрації в граничному шарі може поновлюватися дифузією, що відбувається в рідині з відносно малою швидкістю. Для настання адсорбційної рівноваги тому часто застосовують перемішування або струшування системи.

При підвищенні температури адсорбція з розчину зменшується .