भौतिक अधिशोषण

किसी गैस, द्रव या विलेय ठोस के परमाणुओं, आयनों या अणुओं का किसी सतह से चिपकना अधिशोषण कहलाता है। अधिशोषण शोषण से अलग है कि शोषण में कोई द्रव किसी द्रव या ठोस में अंदर तक चला जाता है वह सिर्फ सतह तक नहीं रहता है। अधिशोषण में अधिशोषक की सतह पर अधिशोषित की एक फिल्म बन जाती है।

जब गैस या द्रव के अणु किसी वृहत क्स्जेटरफल वाले ठोस के संपर्क में आते हैं तो कभी-कभी गैस या द्रव के अणुओं की ठोस की सतह पर सांद्रता बाद जाती है। इस घटना को अधिशोषण कहते हैं।

अधिशोषण के उदाहरण

• जंतु चारकोल चीनी उद्योग में रंगीन पदार्थो का अधिशोषण कर लेता है।
• जल में परम्यूटिट विधि द्वारा Ca⁺², Mg⁺² आयन अधिशोषित हो जाते हैं तथा Na⁺ आयन मुक्त हो जाते हैं।
• अभ्रक धातु द्वारा नाइट्रोजन का अधिशोषण।

अधिशोषण के प्रकार

अधिशोषण दो प्रकार के होते हैं:

• भौतिक अधिशोषण
• रसायनिक अधिशोषण

भौतिक अधिशोषण

यदि किसी ठोस की सतह पर गैस का संचय कमजोर वान डर वॉल बलों के कारण होता है, तो अधिशोषण को भौतिक अधिशोषण या भौतिक-शोषण कहा जाता है। भौतिक अधिशोषण अधिशोषक के पृष्ठक्षेत्रफल पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे सतह का क्षेत्रफल बढ़ता है, सोखने की सीमा भी बढ़ती है। उदाहरण के लिए, बारीक विभाजित धातुओं और झरझरा पदार्थों का पृष्ठक्षेत्रफल बड़ा होता है। इसलिए इन्हें अच्छा अवशोषक माना जाता है। यह अधिशोषक की प्रकृति (सतह पर आणविक प्रजातियों या पदार्थ का संचय) पर भी निर्भर करता है। यह एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है, अर्थात किसी ठोस द्वारा गैस के भौतिक अवशोषण को गैस द्वारा ठोस में उलटा किया जा सकता है।

${\ce {gas + solid -> solid/gas + heat}}$

भौतिक अधिशोषण की विशेषताएं

विशिष्टता का अभाव

अधिशोषक की दी गई सतह किसी विशेष गैस के लिए बहुत प्रबल आकर्षण नहीं दिखाती है क्योंकि वान डर वॉल बल सार्वभौमिक हैं।

अधिशोषक का पृष्ठक्षेत्रफल

अधिशोषक के पृष्ठक्षेत्रफल में वृद्धि के साथ अधिशोषण की सीमा बढ़ जाती है। इस प्रकार, बड़े पृष्ठक्षेत्रफल वाली चूर्ण धातुएं और छिद्रपूर्ण पदार्थ अच्छे अधिशोषक होते हैं।

अधिशोषक ऊष्मा

भौतिक अधिशोषण एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है। लेकिन इसकी अधिशोषक ऊष्मा काफी कम (20 -40 kj mol^-1) है क्योंकि गैस अणुओं और ठोस सतह के बीच आकर्षण दुर्बल वान डर वॉल बलों के कारण होता है।

अभ्यास प्रश्न

• भौतिक अधिशोषण से आप क्या समझते हैं ?
• भौतिक अधिशोषण को प्रभावित करने वाले कारक कौन कौन से हैं?
• भौतिक अधिशोषण के उदाहरण दीजिये।