Adsorbens
Ein Adsorbens oder Adsorptionsmittel dient zur Entfernung von Spurenstoffen aus Fluiden. Diese Spurenstoffe lagern sich aufgrund von Van-der-Waals-Kräften adsorptiv an der Oberfläche des Adsorbens an.
Die in der Laborpraxis und insbesondere in der Abgasreinigungstechnik verwendeten technischen Adsorbentien lassen sich wie folgt unterteilen:
- Kohlenstoffhaltige Adsorbentien (z. B. Aktivkohle, Aktivkoks, Kohlenstoffmolekularsiebe)
- Oxidische Adsorbentien (z. B. Aktivtonerden, Kieselgele, Zeolithe, Trass)
- Polymeradsorbentien (häufig Styrolpolymere unter Einsatz eines Vernetzungsmittels)
- Mischsorbentien (z. B. Mischung aus Kalkhydrat und Aktivkoks)
Metallorganische Gerüstverbindungen werden noch nicht in nennenswertem Umfang technisch angewendet.
Aufgrund ihrer Porosität weisen 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 Volumen der Mikroporen beträgt in der Regel zwischen 0,25 bis 1,2 Gramm pro Kubikzentimeter.[1]
Adsorbentien werden unter anderem in Abgasreinigungsanlagen, Wasseraufbereitungsanlagen, Dunstabzugshauben, Einlegesohlen, Adsorptionskältemaschinen und Kabinenluftfiltern eingesetzt. 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 (Adsoptiv) und dem Adsorbens von Bedeutung.[2] Zu den wirtschaftlichen Gesichtspunkten gehört auch die Regenerierbarkeit des eingesetzten Adsorbens. Dies setzt voraus, dass keine Reaktion zwischen dem adsorbierten Stoff (Adsorpt) und dem Adsorbens stattfindet.[3] Bei den Sicherheitsaspekten spielt die Reaktivität und Brennbarkeit von Aktivkohle eine herausragende Rolle.[4] Ebenso können adsorbierte Kohlenwasserstoffe eine nicht zu vernachlässigende Brandlast darstellen.
Literatur
- VDI 3674:2013-04 Abgasreinigung durch Adsorption; Prozessgas- und Abgasreinigung (Waste gas cleaning by adsorption; Process gas and waste gas cleaning). Beuth Verlag, Berlin. (Zusammenfassung online, Inhaltsverzeichnis und Anwendungsbereich)
Einzelnachweise
- ↑ a b Hans Wirth: Eigenschaften und Auswahlkriterien für Adsorptionsmittel. Staub - Reinhalt. Luft, ISSN 0949-8036, 36 (1976) Nr. 7, S. 288–292.
- ↑ Harald Jüntgen: Grundlagen der Adsorption. Staub - Reinhalt. Luft, ISSN 0949-8036, 36 (1976) Nr. 7, S. 281–288.
- ↑ Jürgen Klein: Regeneration von Adsorptionsmitteln. Staub - Reinhalt. Luft, ISSN 0949-8036, 36 (1976) Nr. 7, S. 292–297.
- ↑ Götz-Gerald Börger: Glimmbrandentstehung in Aktivkohleadsorbern, Teil 1 und Teil 2. Chem.-Ing.-Techn., ISSN 0009-286X, (69) 1 + 2/97, S. 130–132 und (69) 3/97, S. 358–361.