Номер 4, страница 109 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. Что такое адсорбция? Расскажите о применении этого явления (на примере активированного угля).

Решение

Адсорбция — это физико-химический процесс, при котором происходит самопроизвольное увеличение концентрации одного вещества (газа, пара или растворенного вещества), называемого адсорбатом, на поверхности другого вещества (как правило, твердого тела), называемого адсорбентом. Важно отличать адсорбцию от абсорбции: адсорбция является поверхностным явлением, в то время как абсорбция — это поглощение вещества всем объемом другого тела.

Движущей силой адсорбции является наличие у адсорбента избыточной поверхностной энергии. Молекулы на поверхности твердого тела имеют нескомпенсированные силы межмолекулярного взаимодействия, которые и притягивают молекулы адсорбата, удерживая их на поверхности.

Применение адсорбции на примере активированного угля.

Активированный уголь — это классический пример высокоэффективного адсорбента. Его получают из углеродсодержащих материалов (например, древесины, скорлупы кокосовых орехов). В процессе специальной обработки (активации) в материале создается огромное количество пор разного размера, от макро- до микропор. За счет этой разветвленной пористой структуры удельная площадь поверхности активированного угля может достигать огромных значений — до 2000 $м^2$ на 1 грамм вещества. Именно эта гигантская поверхность и обеспечивает его выдающиеся адсорбционные свойства.

Примеры применения активированного угля:

• Медицина. Активированный уголь является универсальным энтеросорбентом. При пищевых отравлениях, интоксикациях или передозировке лекарствами он принимается внутрь. Попадая в желудок и кишечник, он своей пористой поверхностью связывает (адсорбирует) токсины, яды, аллергены, продукты жизнедеятельности бактерий, не позволяя им всасываться в кровь. Затем уголь вместе с поглощенными веществами выводится из организма естественным путем.
• Очистка воды. Угольные фильтры широко используются как в быту, так и в промышленности для очистки питьевой воды. Активированный уголь эффективно удаляет из воды растворенный хлор и его соединения, органические вещества (пестициды, нефтепродукты), которые придают воде неприятный вкус и запах.
• Очистка воздуха. Способность угля поглощать газы и пары используется в противогазах, респираторах, кухонных вытяжках и промышленных системах очистки воздуха. Он эффективно улавливает вредные летучие органические соединения, ядовитые газы и неприятные запахи.
• Пищевая промышленность. Активированный уголь применяют для обесцвечивания и рафинации (очистки) различных продуктов. Например, для осветления сахарного сиропа, растительных масел, фруктовых соков и алкогольных напитков.

Таким образом, уникальные адсорбционные свойства активированного угля, обусловленные его пористой структурой, находят широчайшее применение в самых разных сферах жизни человека.

Ответ:

Адсорбция — это процесс концентрирования (сгущения) вещества на поверхности другого вещества (адсорбента). Активированный уголь является ярким примером адсорбента, чья высокая эффективность обусловлена очень большой удельной площадью поверхности за счет пористой структуры. Это свойство используется в медицине для связывания и выведения токсинов из организма, в быту и промышленности для очистки воды и воздуха от вредных примесей и неприятных запахов, а также в пищевой промышленности для осветления и рафинации продуктов.