अधिशोषण

ब्रूनर, एम्मेट और टेलर का बहुवादक अधिशोषण का प्रारूप पदार्थ की सतह पर अणुओं का एक यादृच्छिक वितरण होता है।

अधिशोषण एक गैस तरल या एक सतह पर घुले हुए ठोस से परमाणुओं, आयनों या अणुओं का आसंजन होता है।^[1] यह प्रक्रिया अधिशोषक की सतह पर अधिशोष्य की एक फिल्म बनाती है, जो इस अवशोषण प्रक्रिया से भिन्न होती है, तथा जिसमें एक द्रव अवशोषित तरल या ठोस अधिशोषक द्वारा(पारगमन द्वारा) विघटन होता है।^[2] अधिशोषण सतह की एक ऐसी घटना है, जिसमे अवशोषण के पदार्थ की पूरी मात्रा सम्मिलित होती है, हालांकि अधिशोषण अधिकांश अवशोषण से पहले होता है।^[3] उन्होंने सोर्शन शब्द में दोनों प्रक्रियाओं को समाहित किया है, जबकि विशोषण इसके विपरीत होता है।

IUPAC definition

पृष्ट बलों के संचालन के कारण संघनित और तरल या गैसीय परत के अंतरापृष्ठ में पदार्थ की एकाग्रता में वृद्धि।
नोट 1: जब कोई सामग्री पदार्थ या शरीर के तरल पदार्थ के संपर्क में होती है तो प्रोटीन का अधिशोषण बहुत महत्वपूर्ण होता है। रक्त के स्थिति में एल्ब्यूमिन, जो मुख्य रुप से प्रमुख होता है, तथा सामान्य रूप से पहले शोषित कर लिया जाता है, और फिर बड़े पैमाने पर कानून चयन (व्रोमन प्रभाव) के विपरीत सतह की आत्मीयता के अनुसार अन्य छोटे प्रोटीनों के पक्ष में पुनर्व्यवस्था होती है।
नोट 2: अधिशोषित अणु वे होते हैं, जो विलयन से अधिशोषण की परिस्थिति में उसी विलायक के माध्यम से धोने के लिए प्रतिरोधी होते हैं। धोने की स्थिति इस प्रकार माप परिणामों को संशोधित कर सकती है, ज़्यादातर जब अंतःक्रियात्मक ऊर्जा कम होती है। ^[4]

पृष्ठ तनाव की तरह, अधिशोषण सतह की ऊर्जा का परिणाम होता है। जो एक स्थूल पदार्थ में पदार्थ के घटक परमाणुओं की सभी बंधन की आवश्यकताएँ, आयनिक बंध, सहसंयोजक बंध या धात्विक बंधन मे पदार्थों के अन्य परमाणुओं द्वारा पूरी की जाती हैं। हालांकि, अधिशोषक की सतह पर परमाणु पूरी तरह से अन्य अधिशोषक परमाणुओं से घिरे नहीं होते हैं, इसलिए वे अधिशोषक को आकर्षित कर सकते हैं। बंधन की सटीक प्रकृति सम्मिलित प्रजातियों के विवरण पर निर्भर करती है, लेकिन अधिशोषक की प्रक्रिया को सामान्य रूप से भौतिक अधिशोषण(असमर्थ वैन डेर वाल्स बलों की विशेषता) या रसायन अधिशोषक(सहसंयोजक बंधन की विशेषता) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। तथा यह स्थिर वैद्युत विक्षेप आकर्षण के कारण भी हो सकता है।^[5]^[6]

अधिशोषण कई प्राकृतिक, भौतिक, जैविक और रासायनिक प्रणालियों में उपस्थित होते है और व्यापक रूप से विषम उत्प्रेरक जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।^[7]^[8] सक्रिय लकड़ी का कोयला, एयर कंडीशनिंग और अन्य प्रक्रिया आवश्यकताओं अधिशोषण चिलर, कृत्रिम रेजिन, कार्बाइड-व्युत्पन्न कार्बन की भंडारण क्षमता में वृद्धि और जल शोधन के लिए ठंडा पानी प्रदान करने के लिए अपशिष्ट गर्मी को पकड़ना और उपयोग करना। तथा अधिशोषित आयन विनिमय और क्रोमैटोग्राफी अधिशोषण की प्रक्रिया होती है, जिसमें कुछ अधिशोषण द्रव चरण से चयन करके अघुलनशील, कठोर कणों की सतह पर एक बर्तन में निलंबित या एक स्तंभ में संग्रहित किए जाते हैं। औषधीय उद्योग के अनुप्रयोग से, जो विशिष्ट दवाओं या उनके भागों के तंत्रिकीय अनावृत्ति को बढ़ाने के साधन के रूप में अधिशोषण का उपयोग करते हैं,^{[citation needed]} जो कम ज्ञात होता हैं।

अधिशोषण शब्द 1881 में जर्मन के भौतिक विज्ञानी हेनरिक काइसर(1853-1940) द्वारा निर्मित किया गया था।^[9]

समतापीय वक्र

गैसों और विलेय के अधिशोषण का वर्णन सामान्य रूप से समतापीय वक्र के माध्यम से किया जाता है, अर्थात स्थिर तापमान पर इसके दबाव(यदि गैस) या सांद्रता तरल के चरण पर विलेय के लिए के कार्य के रूप में अधिशोषण पर अधिशोषण की मात्रा विभिन्न पदार्थों की तुलना की अनुमति देने के लिए अधिशोषक के द्रव्यमान द्वारा अधिशोषित मात्रा को लगभग हमेशा सामान्यीकृत किया जाता है। आज तक 15 विभिन्न समतापीय वक्र प्रारूप विकसित किए गए हैं।^[10]

अनुकूल

समतापीय वक्र के लिए पहला गणितीय फिट फ्रायंडलिच और कस्टर(1906) द्वारा प्रकाशित किया गया था और यह गैसीय अधिशोषण के लिए विशुद्ध रूप से अनुभवजन्य सूत्र होता है।

{\frac {x}{m}}=kP^{1/n},

जहाँ $x$ अधिशोषित अधिशोष्य का द्रव्यमान है, और $m$ अधिशोषक का द्रव्यमान है, तथा $P$ अधिशोष्य का दबाव होता है। इसे सान्द्रता में परिवर्तित किया जा सकता है, यदि विलयन की जाँच करने के अतिरिक्त गैस और $k$ तथा $n$ किसी दिए गए तापमान पर प्रत्येक अवशोषक-शोषक जोड़ी के लिए अनुभवजन्य स्थिरांक होते हैं। तथा फलन बहुत उच्च दबाव पर पर्याप्त नहीं होते है। क्योंकि वास्तव में $x/m$ में एक स्पर्शोन्मुख अधिकतम होता है क्योंकि दबाव बिना किसी सीमा के बढ़ता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, स्थिरांक $k$ तथा $n$ अनुभवजन्य अवलोकन को प्रतिबिंबित करने के लिए परिवर्तित करते हैं, जिससे कि अधिशोषित मात्रा धीरे-धीरे बढ़ती है और सतह को संतृप्त करने के लिए उच्च दबाव की आवश्यकता होती है।

लैंगमुइर

इरविंग लैंगमुइर 1918 में वैज्ञानिक रूप से आधारित अधिशोषण समताप वक्र प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे।^[11] यह प्रारूप ठोस सतहों पर अवशोषित गैसों पर लागू होता है। तथा यह गतिज आधार के साथ एक अर्ध-अनुभवजन्य समताप वक्र होता है और इसे सांख्यिकीय ऊष्मप्रवैगिकी के आधार पर प्राप्त किया गया था। इसकी सहजता और विभिन्न प्रकार के अधिशोषण वाले डेटा को अनुरूप करने की क्षमता के कारण यह सबसे सामान्य समतापी वक्र समीकरण है। तथा यह चार मान्यताओं पर आधारित होता है।

सभी अधिशोषण वाली स्थिति समान होती हैं, और प्रत्येक स्थान केवल एक अणु को समायोजित कर सकती है।
सतह ऊर्जावान रूप से सजातीय होता है, तथा अधिशोषण वाले अणु परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।
कोई चरण संक्रमण नहीं होता है।
अधिकतम अधिशोषण पर, केवल एक मोनोलेयर बनता है। अधिशोषण केवल सतह पर स्थानीयकृत स्थानों पर ही होता है, अन्य अधिशोषण के साथ नहीं होता है।

ये चार धारणाएं संभवतः ही कभी सच होती हैं। इनकी सतह पर हमेशा खामियां होती हैं, तथा अधिशोषण वाले अणु आवश्यक रूप से निष्क्रिय नहीं होते हैं, और तंत्र स्पष्ट रूप से पहले अणुओं के लिए समान नहीं होता है, जो अंतिम के लिए सतह पर अधिशोषण हैं। चौथी स्थिति सबसे अधिक समस्या वाली होती है, क्योंकि अधिकांश अधिक अणु मोनोलेयर को शोषित कर लेते है। इस समस्या को बीईटी समतापीय वक्र द्वारा अपेक्षाकृत सपाट, गैर-सूक्ष्मदर्शी सतहों के लिए संबोधित किया जाता है। लैंगमुइर समतापीय वक्र फिर भी अधिशोषण के अधिकांश प्रारूपों के लिए पहले कि तरह होता है। और सतह गतिकी सामान्य रूप से लैंगमुइर-हिंशेलवुड को गतिविज्ञान कहा जाता है। तथा ऊष्मप्रवैगिकी में कई अनुप्रयोग होते हैं।

लैंगमुइर ने सुझाव दिया कि अधिशोषण इस तंत्र के माध्यम से होता है। $A_{\text{g}}+S\rightleftharpoons AS$ जहां A एक गैस है अणु, और S एक अधिशोषण स्थान है। जो प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम दर स्थिरांक k और k₋₁ होता हैं। यदि हम सतह आवृत्त क्षेत्र को परिभाषित करते हैं,तो $\theta$ अधिशोषण वाली स्थानों मे अंश के रूप में संतुलन में हमारे पास होता है।

K={\frac {k}{k_{-1}}}={\frac {\theta }{(1-\theta )P}},

या

\theta ={\frac {KP}{1+KP}},

जहां $P$ गैस का आंशिक दबाव या विलयन की मोलर सांद्रता होती है। तथा बहुत कम दबावों के लिए $\theta \approx KP$ , और उच्च दबावों के लिए $\theta \approx 1$

$\theta$ का मान प्रयोगात्मक रूप से मापना जटिल होता है। सामान्य रूप से अधिशोष्य एक गैस होता है और अधिशोषित मात्रा मानक तापमान और दबाव(STP) प्रति ग्राम अधिशोषक पर मोल, ग्राम या गैस मात्रा में दी जाती है। यदि हम v_mon पर एक मोनोलेयर बनाने के लिए आवश्यक एसटीपी की मात्रा को कहते हैं, तो $\theta ={\frac {v}{v_{\text{mon}}}}$ और हम एक सीधी रेखा के लिए एक व्यंजक प्राप्त करते हैं।

{\frac {1}{v}}={\frac {1}{Kv_{\text{mon}}}}{\frac {1}{P}}+{\frac {1}{v_{\text{mon}}}}.

इसकी ढलान और y अवरोधन के माध्यम से हम v_mon और K प्राप्त कर सकते हैं, जो किसी दिए गए तापमान पर प्रत्येक अवशोषक-शोषक युग्म के लिए स्थिरांक होता हैं। v_mon आदर्श गैस कानून के माध्यम से अधिशोषण स्थलों की संख्या से संबंधित होता है। यदि हम यह मान लें कि स्थलों की संख्या अधिशोष्य अणुओं के अनुप्रस्थ काट में विभाजित ठोस का संपूर्ण क्षेत्रफल है, तो हम सरलता से अधिशोषक के पृष्ठीय क्षेत्रफल की गणना कर सकते हैं। एक अधिशोषक का सतह क्षेत्र इसकी संरचना पर निर्भर करता है। इसमें जितने अधिक छिद्र होते हैं, वह उतना ही बड़ा क्षेत्र होता है, जिसका सतहों पर होने वाली प्रतिक्रियाओं पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।

यदि सतह पर एक से अधिक गैस अधिशोषित होती है, तो हम परिभाषित करते हैं, कि $\theta _{E}$ रिक्त स्थान मे अंश के रूप में और हमारे पास होता है।

\theta _{E}={\dfrac {1}{1+\sum _{i=1}^{n}K_{i}P_{i}}}.

इसके अतिरिक्त हम परिभाषित कर सकते हैं कि $\theta _{j}$ को j-th गैस द्वारा अधिकृत वाले स्थलों मे अंश के रूप में होता है।

\theta _{j}={\dfrac {K_{j}P_{j}}{1+\sum _{i=1}^{n}K_{i}P_{i}}},

जहाँ i अधिशोषित करने वाली प्रत्येक गैस है

'टिप्पणी:'

1) लैंगमुइर और फ्रायंडलिच समीकरणों के बीच चयन करने के लिए अधिशोषण की एन्थैल्पी की जांच की जानी चाहिए।^[12] जबकि लैंगमुइर प्रारूप मानता है कि अधिशोषण की ऊर्जा सतह अधिभोग के साथ स्थिर रहती है, फ्रायंडलिच समीकरण इस धारणा के साथ व्युत्पन्न होता है कि अधिशोषण की गर्मी लगातार कम हो जाती है, क्योंकि बाध्यकारी स्थानों पर अधिकृत कर लिया जाता है।^[13] डेटा की सर्वोत्तम सटीकता के आधार पर प्रारूप का चुनाव की एक सामान्य गलत धारणा होती है।^[12]

2) लैंगमुइर प्रारूप के रैखिककृत रूप का उपयोग अब सामान्य अभ्यास नहीं है। गैर-रैखिक प्रतिगमन के लिए अनुमत कम्प्यूटेशनल बल में अग्रिमों को जल्दी से और उच्च आत्मविश्वास के साथ किया जाता है, क्योंकि कोई डेटा परिवर्तन आवश्यक नहीं होता है।

BET(बीईटी)

अधिकांश अणु बहुपरत बनाते हैं, अर्थात्, कुछ पहले से ही अवशोषित अणुओं पर शोषित कर लिए जाते हैं, तथा लैंगमुइर समतापी वक्र मान्य नहीं होता है।1938 में स्टीफन ब्रूनर, पॉल एम्मेट और एडवर्ड टेलर ने एक समतापी वक्र प्रारूप विकसित किया, जो उस संभावना को ध्यान में रखता है। कि उनके अंतिम नामों के आद्याक्षर के बाद उनके सिद्धांत को बीईटी सिद्धांत कहा जाता है। उन्होंने लैंगमुइर के तंत्र को निम्नानुसार संशोधित किया।

A_(g) + S ⇌ AS,

A_(g) + AS ⇌ A₂S,

A_(g) + A₂S ⇌ A₃S और इसी तरह।

लैंगमुइर(नीला) और बीईटी(लाल) समतापी वक्र

लैंगमुइर की तुलना में सूत्र की व्युत्पत्ति अधिक जटिल होती है(पूर्ण व्युत्पत्ति के लिए लिंक देखें)। हमने प्राप्त किया:

{\frac {x}{v(1-x)}}={\frac {1}{v_{\text{mon}}c}}+{\frac {x(c-1)}{v_{\text{mon}}c}},

जहाँ x उस तापमान पर अधिशोषण के लिए वाष्प के दबाव से विभाजित दबाव होता है, जो सामान्य रूप से $P/P_{0}$ को निरूपित किया जाता है, v अधिशोषित अधिशोषण की STP मात्रा है, तथा v_mon STP होती है एक मोनोलेयर बनाने के लिए आवश्यक अधिशोष्य की मात्रा का आयतन और c संतुलन स्थिरांक K है, जिसे हमने लैंगमुइर समतापी वक्र में प्रयोग किया और अधिशोष्य के वाष्प दबाव से गुणा किया है। बीईटी समीकरण को प्राप्त करने में उपयोग की जाने वाली प्रमुख धारणा है कि पहली परत को छोड़कर सभी परतों के लिए अधिशोषण की लगातार गर्मी अधिशोषित के संघनन की गर्मी के बराबर होती है।

लैंगमुइर समतापी वक्र सामान्य रूप से रसायन विज्ञान के लिए बेहतर होता है, और बीईटी समतापी वक्र गैर-माइक्रोपोरस सतहों के लिए भौतिकीकरण के लिए बेहतर काम करता है।

लंगर पत्थर

दो अधिशोषण वाले नाइट्रोजन अणु पहले से अधिशोषित अधिशोषण(बाएं) के एक द्वीप के चारों ओर पूर्ववर्ती अवस्था से टंगस्टन अधिशोषक पर अधिशोषित और यादृच्छिक अधिशोषण(दाएं) के माध्यम से अधिशोषित होते हैं

अन्य उदाहरणों में गैस के अणुओं के बीच आणविक पारस्परिक प्रभाव जो पहले एक ठोस सतह पर शोषित कर ली गई थी, गैसीय चरणों में गैस के अणुओं के साथ महत्वपूर्ण पारस्परिक क्रिया करती है। इसलिए सतह पर गैस के अणुओं का अधिशोषण उन गैस अणुओं के आसपास होने की अधिक संभावना है, जो पहले से ही ठोस सतह पर उपस्थित होते हैं, प्रारूपों के प्रयोजनों के लिए लैंगमुइर अधिशोषण समतापी वक्र अप्रभावी प्रदान करते हैं। इस प्रभाव का अध्ययन एक ऐसी प्रणाली में किया गया था। जहां 1957 में पॉल लंगर पत्थर(1922-2008) द्वारा नाइट्रोजन अधिशोष्य था और टंगस्टन अधिशोषक था।^[14] सब्सट्रेट सतह पर उपस्थित अणुओं के आसपास होने वाले अधिशोषणकी बढ़ी हुई संभावना के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए लंगर पत्थर ने अग्रदूत राज्य सिद्धांत विकसित किया, जिससे अणु गैसीय चरण में ठोस अधिशोषण और अधिशोषण के बीच इंटरफेस में एक अग्रदूत स्थिति में प्रवेश करेंगे। यहाँ से, अधिशोषित अणु या तो अधिशोषक में अधिशोषित हो जाते हैं या गैसीय प्रावस्था में अवशोषित हो जाते हैं। अग्रगामी अवस्था से होने वाले अधिशोषणकी संभावना अन्य अधिशोषणवाले अणुओं के लिए अधिशोषण की निकटता पर निर्भर है जो पहले से ही शोषित लिए गए हैं। यदि पूर्वगामी अवस्था में अधिशोष्य अणु एक अधिशोष्य अणु के निकट होते है, जो पहले से ही सतह पर बना हुआ है, तो इसमें एसई स्थिरांक के आकार से परिलक्षित होने की संभावना होती है और या तो अग्रगामी अवस्था से इसकी दर से अधिशोषित किया जाएगा। k_ECया k_ES की दर से गैसीय चरण में उतर जाएगा। यदि एक अधिशोषित अणु किसी ऐसे स्थान पर अग्रगामी अवस्था में प्रवेश करता है जो किसी अन्य पहले से अवशोषित अधिशोषण अणुओं से दूरस्थ होते है, इसीलिए चिपके रहने की संभावना SD स्थिरांक के आकार से परिलक्षित होती है।

इन कारकों को एक संलगन गुणांक k_E जिसे नीचे वर्णित किया गया है, एकल स्थिरांक के भाग के रूप में सम्मिलित किया गया था।

k_{\text{E}}={\frac {S_{\text{E}}}{k_{\text{ES}}S_{\text{D}}}}.

जैसा कि S_D उन कारकों द्वारा तय किया जाता है, जिन्हें लैंगमुइर प्रारूप द्वारा ध्यान में रखा जाता है, S_D को अधिशोषण की दर स्थिर माना जा सकता है। हालांकि, लंगर पत्थर मॉडल(R') के लिए दर स्थिरांक लैंगमुइर प्रारूप से भिन्न होता है, क्योंकि R' का उपयोग मोनोलेयर गठन पर प्रसार के प्रभाव का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। और प्रणाली के प्रसार गुणांक के वर्गमूल के समानुपाती होता है। लंगर पत्थर अधिशोषण समतापी वक्र के निम्नानुसार लिखा गया है, जहाँ θ(t) अधिशोषण वाले के साथ अधिशोषण वाले का आंशिक आवृत्त क्षेत्र होता है, तथा t विसर्जन का समय होता है।

{\frac {d\theta _{(t)}}{dt}}=R'(1-\theta )(1+k_{\text{E}}\theta ).

θ(t) के लिए हल करने पर प्राप्त होता है।

\theta _{(t)}={\frac {1-e^{-R'(1+k_{\text{E}})t}}{1+k_{\text{E}}e^{-R'(1+k_{\text{E}})t}}}.

अधिशोषण एन्थैल्पी

अधिशोषण स्थिरांक संतुलन स्थिरांक होता हैं, इसलिए वे वांट हॉफ समीकरण का पालन करते हैं।

\left({\frac {\partial \ln K}{\partial {\frac {1}{T}}}}\right)_{\theta }=-{\frac {\Delta H}{R}}.

जैसा कि सूत्र में देखा जा सकता है, कि K की भिन्नता समस्थानिक होनी चाहिए, अर्थात निरंतर आवृत्त क्षेत्र पर। यदि हम बीईटी समतापी वक्र से प्रारम्भ करते हैं और मान लेते हैं कि द्रवीकरण और अधिशोषण के लिए एन्ट्रापी परिवर्तन समान है, तो हम प्राप्त करते हैं,

\Delta H_{\text{ads}}=\Delta H_{\text{liq}}-RT\ln c,

अर्थात्, द्रवीकरण की तुलना में अधिशोषण अधिक ऊष्माक्षेपी होता है।

एकल-अणु स्पष्टीकरण

एक सतह या अंतरापृष्ठ पर सामूहिक प्रभाव अणुओं के अधिशोषण को दो प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है। अधिशोषण और विशोषण। यदि अधिशोषण दर विशोषण दर जीत जाती है, तो अणु समय के साथ अधिशोषण वक्र देते हुए समय के साथ जमा हो जाएंगे। यदि विशोषण दर बड़ी होती है, तो समय के साथ सतह पर अणुओं की संख्या घट जाएगी। अधिशोषण की दर तापमान पर निर्भर है, विलेय की प्रसार दर(शुद्ध गैस के लिए मुक्त पथ से संबंधित), और अणु और सतह के बीच ऊर्जा अवरोध अधिशोषण की दर के प्रसार और प्रमुख तत्वों की गणना फिक के प्रसार और आइंस्टीन संबंध(गतिज सिद्धांत) के नियमों का उपयोग करके की जा सकती है। आदर्श परिस्थितियों में जब कोई ऊर्जा बाधा नहीं होती है और सतह से टकराने वाले सभी अणु अवशोषित हो जाते हैं, तो सतह पर अवशोषित अणुओं की संख्या $\Gamma$ एक अनंत पर $A$ क्षेत्र की सतह को फ़िक के दूसरे नियम के अंतर समीकरण से सीधे एकीकृत किया जा सकता है।^[15]

\Gamma =2AC{\sqrt {\frac {Dt}{\pi }}}

जहाँ $A$ सतही क्षेत्रफल(इकाई m²) है, $C$ थोक विलयन में अणु की संख्या सांद्रता है(इकाई #/m³), $D$ प्रसार स्थिरांक है(यूनिट m²/s), और $t$ समय(यूनिट s) है। इस समीकरण के आगे के अनुरूपण और विश्लेषण^[16] से पता चलता है कि समय पर वर्गमूल निर्भरता आदर्श अवशोषण की स्थिति के तहत सतह के पास सांद्रता में कमी से उत्पन्न होती है। इसके अतिरिक्त, यह समीकरण केवल अवशोषण की प्रारम्भ के लिए काम करता है, जब सतह के निकट एक अच्छी तरह से किया गया व्यवहार एकाग्रता का ढाल बनता है। अधिशोषण क्षेत्र में कमी पर सुधार और सांद्रण प्रवणता के विकास को धीमा करने पर लंबे समय तक विचार करना होगा।^[17] वास्तविक प्रायोगिक स्थितियों के तहत, प्रवाह और छोटा अवशोषण क्षेत्र हमेशा इस समीकरण की तुलना में अवशोषण की दर को तेज कर देता है, और ऊर्जा अवरोध या तो सतह के आकर्षण से इस दर को तेज कर देगा या सतह के प्रतिकर्षण से इसे धीमा कर देगा। इस प्रकार इस समीकरण से पूर्वानुमान अधिकांश प्रायोगिक परिणामों से दूर परिमाण के कुछ से लेकर कई आदेशों तक होती है। विशेष स्थिति के तहत जैसे कि एक बड़ी सतह पर एक बहुत छोटा अवशोषण क्षेत्र, और रासायनिक संतुलन के तहत जब सतह के पास कोई सांद्रण प्रवणता नहीं होती है, तो यह समीकरण विशेष मान निर्धारित करने के लिए बहस योग्य विशेष देखभाल के साथ अवशोषण दर $t$ एक विशेष माप का पूर्वानुमान करने के लिए उपयोगी हो जाता है।^[16]

सतह से एक अणु का अवशोषण सतह और तापमान के लिए अणु की बाध्यकारी ऊर्जा पर निर्भर करता है। इस प्रकार सामान्य समस्त अधिशोषण दर अधिकांश अधिशोषण और विशोषण का एक संयुक्त परिणाम होता है।

क्वांटम यांत्रिक- सतह क्षेत्र और सरंध्रता के लिए थर्मोडायनामिक प्रतिरूपण

1980 से अवशोषण की व्याख्या करने और काम करने वाले समीकरण प्राप्त करने के लिए दो सिद्धांतों पर काम किया गया। इन दोनों को ची-परिकल्पना, क्वांटम यांत्रिक व्युत्पत्ति, और अतिरिक्त सतही कार्य(ESW) के रूप में संदर्भित किया जाता है।^[18] ये दोनों सिद्धांत समतल सतहों के लिए समान समीकरण देते हैं।

\theta =(\chi -\chi _{c})U(\chi -\chi _{c})

जहाँ U इकाई चरण फलन है। अन्य प्रतीकों की परिभाषा इस प्रकार है।

\theta :=n_{\text{ads}}/n_{m},\quad \chi :=-\ln {\bigl (}-\ln {\bigl (}P/P_{\text{vap}}{\bigr )}{\bigr )}

जहां विज्ञापन का अर्थ अवशोषित होता है, तथा m का अर्थ मोनोलेयर समतुल्यता और vap ठोस नमूने के समान तापमान पर तरल अधिशोषक के वाष्प दबाव का संदर्भ होता है। इकाई फलन पहले अधिशोषण वाले अणु के लिए अधिशोषण की दाढ़ ऊर्जा की परिभाषा बनाता है।

\chi _{c}=:-\ln {\bigl (}-E_{a}/RT{\bigr )}

$n_{ads}$ बनाम $\chi$ के प्लॉट को ची प्लॉट कहा जाता है। चपटी सतहों के लिए, ची प्लॉट का ढलान सतह क्षेत्र उत्पन्न करता है। अनुभवजन्य रूप से, इस साजिश को माइकल पोलैनी ^[19]^[20]^[21] और जान हेंड्रिक डी बोएरो और कॉर्नेलिस ज़्विक्कर^[22] द्वारा समतापी वक्र के लिए एक बहुत अच्छा फिट होने के रूप में देखा गया था, लेकिन पीछा नहीं किया गया। यह पूर्व स्थिति में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा और बाद के स्थिति में ब्रूनर द्वारा आलोचना के कारण था। तुलनात्मक वक्रों की सामान्य परंपरा में इस सपाट सतह समीकरण का उपयोग मानक वक्र के रूप में किया जा सकता है, इस अपवाद के साथ कि झरझरा प्रारूप $n_{ads}$ के कथानक का प्रारंभिक भाग है। बनाम $\chi$ एक स्व-मानक के रूप में कार्य करता है। इस तकनीक का उपयोग करके अल्ट्रामाइक्रोपोरस, माइक्रोपोरस और मेसोपोरस स्थितियों का विश्लेषण किया जा सकता है। झरझरा प्रारूप सहित पूर्ण समतापी वक्र फिट के लिए विशिष्ट मानक विचलन 2% से कम होता हैं।

ध्यान दें कि भौतिक अधिशोषण के इस विवरण में अधिशोषण की एन्ट्रॉपी डबिनिन थर्मोडायनामिक कसौटी के अनुरूप होता है, अर्थात तरल अवस्था से अधिशोषण की अवस्था तक अधिशोषण की एन्ट्रापी लगभग शून्य होती है।

अधिशोषक

विशेषताएं और सामान्य आवश्यकताएं

सक्रिय कार्बन का उपयोग अधिशोषक के रूप में किया जाता है

अधिशोषक सामान्य रूप से 0.25 और 5 मिमी के बीच हाइड्रोडायनामिक त्रिज्या के साथ गोलाकार छर्रों, छड़, मोल्डिंग या मोनोलिथ के रूप में उपयोग किया जाता है। तथा उनके पास उच्च घर्षण(यांत्रिक) प्रतिरोध, उच्च तापीय स्थिरता और छोटे छिद्र व्यास होने चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप उच्च उजागर सतह क्षेत्र और इसलिए अधिशोषण की उच्च क्षमता होती है। अधिशोषक के पास एक विशिष्ट ताकना संरचना भी होनी चाहिए जो गैसीय वाष्पों के तेजी से परिवहन को सक्षम बनाती है।^{[citation needed]}

अधिकांश औद्योगिक अधिशोषक तीन वर्गों में से एक में आते हैं:

ऑक्सीजन युक्त यौगिक -सामान्य रूप से हाइड्रोफिलिक और ध्रुवीय होते हैं, जिनमें सिलिका जेल, चूना पत्थर(कैल्शियम कार्बोनेट)^[23] और जिओलाइट्स जैसी पदार्थ सम्मिलित होते हैं।
कार्बन-आधारित यौगिक - सामान्य रूप से सक्रिय कार्बन और ग्रेफाइट जैसी पदार्थ सहित हाइड्रोफोबिक और गैर-ध्रुवीय होते हैं।
बहुलक-आधारित यौगिक - बहुलक परिवेश में कार्यात्मक समूहों के आधार पर ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय होते हैं।

सिलिका जेल

सिलिका जेल SiO₂ का रासायनिक रूप से निष्क्रिय, गैर विषैले, ध्रुवीय और विमीय रूप से स्थिर(<400 °C या 750 °F) अनाकार रूप होता है। तथा यह सोडियम सिलिकेट और एसिटिक अम्ल के बीच प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है, जिसके बाद उम्र बढ़ने, अचार बनाने आदि जैसी उपचार प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है।जो उपचार के बाद के इन तरीकों के परिणामस्वरूप विभिन्न रंध्र आमाप वितरण के होते हैं।

सिलिका का उपयोग प्रक्रिया वायु(जैसे ऑक्सीजन, प्राकृतिक गैस) को अधिशोषित और प्राकृतिक गैस से ध्रुवीय हाइड्रोकार्बन के अधिशोषण के लिए किया जाता है।

ज़ियोलाइट

जिओलाइट्स प्राकृतिक या कृत्रिम क्रिस्टलीय एल्युमिनोसिलिकेट्स होते हैं, जिनमें दोहराए जाने वाले छिद्र नेटवर्क होते हैं तथा ये उच्च तापमान पर पानी छोड़ते हैं। जिओलाइट प्रकृति में ध्रुवीय होते हैं।

वे एक आटोक्लेव में सोडियम एलुमिनोसिलिकेट या अन्य सिलिका स्रोत के हाइड्रोथर्मल संश्लेषण द्वारा निर्मित होते हैं, जिसके बाद कुछ आयनों(Na⁺, Li⁺, Ca²⁺, K⁺, NH₄⁺) के साथ आयन परिवर्तित होता है। जिओलाइट पिंजरों का माध्यम व्यास सामान्य रूप से 2 से 9Å तक होता है। क्रिस्टल के अधिशोषिण के बाद आयन परिवर्तन प्रक्रिया होती है, जिसे मैक्रोपोरस छर्रों को बनाने के लिए बाइंडर के साथ पेलेट किया जा सकता है।

ज़ायोलाइट्स को प्रक्रिया वायु के अधिशोषिण प्राकृतिक गैस से CO₂ को हटाने तथा पुनः संभावन गैस से CO को हटाने, वायु पृथक्करण उत्प्रेरक क्रैकिंग और उत्प्रेरक संश्लेषण और पुनः संभावन में लागू किया जाता है।

गैर-ध्रुवीय(सिलिसस) जिओलाइट्स को एल्यूमीनियम मुक्त सिलिका स्रोतों से या एल्यूमीनियम युक्त जिओलाइट्स के विलोपन से संश्लेषित किया जाता है। सामान्य रूप से 500 डिग्री सेल्सियस(930 डिग्री फारेनहाइट) से अधिक ऊंचे तापमान पर भाप के साथ जिओलाइट का उपचार करके डीलुमिनेशन प्रक्रिया की जाती है। तथा यह उच्च तापमान ताप उपचार एल्यूमीनियम-ऑक्सीजन बन्ध को तोड़ता है। और एल्यूमीनियम परमाणु को जिओलाइट ढांचे से बाहर निकाल दिया जाता है।

सक्रिय कार्बन

सक्रिय कार्बन एक अत्यधिक झरझरा, अनियतरूपी ठोस होता है, जिसमें ग्रेफाइट जाली के साथ माइक्रोक्रिस्टलाइट्स होते हैं, जो सामान्य रूप से छोटे छर्रों या पाउडर में बने होते हैं। यह गैर-ध्रुवीय और सस्ता होता है। तथा इसकी मुख्य कमियों में से एक यह है कि यह मध्यम तापमान(300 डिग्री सेल्सियस से अधिक) पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है।

सक्रिय कार्बन नाइट्रोजन समतापी वक्र एक चिह्नित सूक्ष्म प्रकार की गतिविधि दिखा रहा है।

सक्रिय कार्बन को कोयला(बिटुमिनस, सबबिटुमिनस और लिग्नाइट), पीट, लकड़ी, या संक्षेप(जैसे, नारियल) सहित कार्बोनेसियस पदार्थ से निर्मित किया जा सकता है। निर्माण प्रक्रिया में दो चरण होते हैं, कार्बोनाइजेशन और सक्रियण।^[24]^[25] कार्बोनाइजेशन प्रक्रिया में कच्चे माल से टार और अन्य हाइड्रोकार्बन सहित उप-उत्पादों को अलग करने के लिए अधिशोषित और फिर गर्म करना, तथा साथ ही उत्पन्न किसी भी गैस को दूर करना सम्मिलित होता है। यह प्रक्रिया ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में 400 डिग्री सेल्सियस(750 डिग्री फारेनहाइट) से अधिक पदार्थ को गर्म करके पूरी की जाती है, जो दहन का समर्थन नहीं कर सकती है। कार्बोनाइज्ड कण तब ऑक्सीकरण कारक सामान्य रूप से उच्च तापमान पर भाप या कार्बन डाइऑक्साइड को उत्पन्न करके सक्रिय होते हैं। यह कारक कार्बोनाइजेशन चरण के दौरान बनाए गए छिद्रों को अवरुद्ध करने वाली संरचनाओं को जला देता है और इसलिए वे एक झरझरा, त्रि-आयामी ग्रेफाइट जाली संरचना विकसित करते हैं। सक्रियण के दौरान विकसित छिद्रों का आकार उस समय का एक कार्य है, जो वे इस अवस्था में व्यतीत करते हैं। लंबे समय तक एक्सपोजर के परिणामस्वरूप बड़े आकार के छिद्र होते हैं। सबसे लोकप्रिय जलीय चरण कार्बन बिटुमिनस आधारित होती हैं क्योंकि उनकी कठोरता, घर्षण प्रतिरोध, छिद्र आकार वितरण और कम लागत के होते है, लेकिन सर्वोत्त्म उत्पाद निर्धारित करने के लिए प्रत्येक अनुप्रयोग में उनकी प्रभावशीलता का परीक्षण करने की आवश्यकता होती है।

सक्रिय कार्बन का उपयोग कार्बनिक पदार्थों के अधिशोषण के लिए किया जाता है। ^[26] और गैर-ध्रुवीय अधिशोषण और इसका उपयोग सामान्य रूप से अपशिष्ट गैस और अपशिष्ट जल के उपचार के लिए भी किया जाता है। यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला अधिशोषण वाला पदार्थ होता है, क्योंकि इसके अधिकांश रासायनिक(जैसे सतह समूह) और भौतिक गुण जैसे छिद्र का आकार वितरण और सतह क्षेत्र को आवश्यकतानुसार ट्यून किया जा सकता है। तथा इसकी उपयोगिता इसके बड़े माइक्रोपोर और कभी-कभी मेसोपोर की मात्रा और परिणामी उच्च सतह क्षेत्र से भी निकलती है। हाल के अनुसंधान कार्यों ने सक्रिय कार्बन को बहु-प्रदूषक प्रणालियों से जहरीली धातुओं की धनायनित प्रजातियों को अधिशोषित के लिए एक प्रभावी कारक के रूप में रिपोर्ट किया और सहायक सबूतों के साथ संभावित अधिशोषण तंत्र को भी प्रस्तावित किया है।^[27]

जल अधिशोषण

रासायनिक अभियांत्रिकी, पदार्थ विज्ञान और उत्प्रेरण में सतहों पर पानी के अधिशोषण का व्यापक महत्व होता है। इसे सतह जलयोजन भी कहा जाता है, ठोस पदार्थों की सतहों पर भौतिक या रासायनिक रूप से अधिशोषण वाले पानी की उपस्थिति प्रणाली की एक विस्तृत श्रृंखला में अंतरापृष्ठ गुणों, रासायनिक प्रतिक्रिया मार्गों और उत्प्रेरक प्रदर्शन को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। शारीरिक रूप से शोषित किए गए पानी की स्थिति में, सतह के जलयोजन को केवल तापमान की स्थिति में सुखाने और पानी के पूर्ण वाष्पीकरण की अनुमति देने वाले दबाव से समाप्त किया जा सकता है। रासायनिक रूप से शोषित किए गए पानी के लिए, जलयोजन या तो विघटनकारी अधिशोषण के रूप में हो सकता है, जहां H₂O अणु सतह के अधिशोषण वाले -H और -OH, या आणविक अधिशोषण(सहयोगी अधिशोषण) में अलग हो जाते हैं, जहां अलग-अलग पानी के अणु अवशेष रहते हैं।^[28]

अधिशोषण सौर ताप और भंडारण

पानी अधिशोषण वाले लिंडे 13X जैसे कृत्रिम पदार्थ जिओलाइट्स की कम लागत($200/टन) और उच्च चक्र दर(2,000 ×) ने हाल ही में तापीय ऊर्जा भंडारण(टीईएस) के लिए विशेष रूप से निम्न-श्रेणी के सौर ऊर्जा भंडारण के लिए बहुत अधिक शैक्षणिक और व्यावसायिक रुचि अर्जित की है। और बेकार गर्मी। यूरोपीय संघ में 2000 से वर्तमान(2020) तक कई पायलट परियोजनाओं को वित्त पोषित किया गया है^{[citation needed]}

मूल अवधारणा सौर तापीय ऊर्जा को जिओलाइट में रासायनिक गुप्त ऊर्जा के रूप में संग्रहित करना होता है। सामान्य रूप से समतल प्लेट सौर संग्राहकों से गर्म शुष्क हवा को जिओलाइट के एक बिस्तर के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, जैसे कि कोई भी पानी अधिशोषण बंद हो जाता है। तब जिओलाइट की मात्रा और सौर तापीय पैनलों के क्षेत्र के आधार पर भंडारण दैनिक, साप्ताहिक, मासिक या मौसमी भी हो सकता है। जब रात के दौरान, या बिना धूप के घंटों, या सर्दियों के दौरान गर्मी की आवश्यकता होती है, तो आर्द्रीकृत हवा जिओलाइट के माध्यम से बहती है। जैसा कि जिओलाइट द्वारा नमी को अवशोषित किया जाता है, गर्मी को हवा में और बाद में भवन निर्माण की जगह में छोड़ दिया जाता है। जिओलाइट्स के विशिष्ट उपयोग के साथ टीईएस का यह रूप पहली बार 1978 में जॉन गुएरा द्वारा सिखाया गया था।^[29]

कार्बन को अधिकृत करना और भंडारण

कार्बन अधिकृत और भंडारण के लिए प्रस्तावित विशिष्ट अवशोषक जिओलाइट्स और धातु-जैविक ढांचा होता हैं।^[30] जो अधिशोषक का अनुकूलन उन्हें अवशोषण के लिए एक संभावित आकर्षक विकल्प बनाता है। क्योंकि अधिशोषक को तापमान या दबाव के उतार-चढ़ाव से पुनर्जीवित किया जा सकता है, यह चरण अवशोषण पुनर्जनन विधियों की तुलना में कम ऊर्जा गहन हो सकता है।^[31] कार्बन अधिकृत में अधिशोषण लागत के साथ उपस्थित प्रमुख समस्याएं होती हैं। अधिशोषक का पुनर्जनन, द्रव्यमान अनुपात, विलायक/MOF, अधिशोषक की लागत, अधिशोषक का उत्पादन, अधिशोषक का जीवनकालआदि सम्मिलित होती हैं। ^[32]सॉर्प्शन एन्हांस्ड वाटर गैस शिफ्ट(SEWGS) तकनीक में ठोस अधिशोषण पर आधारित एक पूर्व-दहन कार्बन अधिकृत प्रक्रिया, उच्च दबाव हाइड्रोजन स्ट्रीम का उत्पादन करने के लिए वॉटर गैस शिफ्ट रिएक्शन(WGS) के साथ संयुक्त होता है।^[33] उत्पादित CO₂ प्रवाह को अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए संग्रहीत या उपयोग किया जा सकता है।^[34]

प्रोटीन और पृष्ठ संक्रियक अधिशोषण

प्रोटीन अधिशोषण एक ऐसी प्रक्रिया होती है, जिसकी बायोमैटिरियल्स के क्षेत्र में एक मौलिक भूमिका होती है। जैसे कि जैविक मीडिया, रक्त या सीरम के संपर्क में बायोमटेरियल सतहों को तुरंत प्रोटीन द्वारा लेपित किया जाता है। इसलिए, जीवित कोशिकाएं बायोमटेरियल सतह के साथ सीधे संपर्क नहीं करती हैं, लेकिन अधिशोषित प्रोटीन परत के साथ बायोमैटेरियल्स और कोशिकाओं के बीच की पारस्परिक प्रभाव में मध्यस्थता करती है, बायोमैटेरियल भौतिक और रासायनिक गुणों को जैविक भाषा में अनुवादित करती है।^[35] वास्तव में, सेल मेम्ब्रेन ग्राहक प्रोटीन लेयर बायोएक्टिव साइट्स से जुड़ते हैं और ये ग्राहक-प्रोटीन बाइंडिंग इवेंट सेल मेम्ब्रेन के माध्यम से ट्रांसड्यूस्ड होते हैं, जो विशिष्ट इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं को उत्तेजित करते हैं, जो तब सेल आसंजन, आकार, विकास और भेदभाव को निर्धारित करते हैं। प्रोटीन अधिशोषण कई सतह गुणों से प्रभावित होता है जैसे कि सतह का गीलापन, सतह की रासायनिक संरचना ^[36] और सतह नैनोमीटर-स्केल आकारिकी।^[37] पृष्ठसक्रियकारक अधिशोषण एक समान घटना होती है, लेकिन प्रोटीन के स्थान पर पृष्ठसक्रियकारक अणुओं का उपयोग करना होता है।^[38]

अधिशोषण चिलर

अधिशोषण चिलर का योजनाबद्ध आरेख:(1) प्रशीतक के वाष्पीकरण के माध्यम से ऊष्मा खो जाती है, (2) प्रशीतक वाष्प ठोस माध्यम पर अधिशोषित हो जाता है, (3) प्रशीतक ठोस माध्यम खंड से उपयोग में नहीं आता है, (4) प्रशीतक संघनित होता है और प्रारंभ में वापस आ जाता है,(5) और(6) इसे पुन: उत्पन्न करने के लिए अधिशोषण और विशोषण के बीच ठोस माध्यम को चक्रित किया जाता है।

एक अधिशोषक को प्रशीतन के साथ मिलाकर अधिशोषण वाले चिलर शीतलन प्रभाव प्रदान करने के लिए गर्मी का उपयोग करते हैं। यह गर्मी, और गर्म पानी के रूप में औद्योगिक प्रक्रियाओं से अपशिष्ट गर्मी, सौर तापीय प्रतिष्ठानों से प्रमुख गर्मी या पिस्टन इंजन या टरबाइन के निकास या वॉटर जैकेट गर्मी सहित कई औद्योगिक स्रोतों से आ सकती है।

हालांकि अधिशोषण वाले चिलर और अवशोषण प्रशीतक के बीच समानताएं होती हैं, जो पूर्व गैसों और ठोस पदार्थों के बीच पारस्परिक क्रिया पर आधारित होती है। चिलर का अधिशोषण कक्ष एक ठोस पदार्थ(उदाहरण के लिए जिओलाइट, सिलिका जेल, एल्यूमिना, सक्रिय कार्बन या कुछ प्रकार के धातु लवण) से भरा होता है, जिसने अपनी तटस्थ अवस्था में प्रशीतक को सोख लिया है। गर्म होने पर, ठोस प्रशीतक वाष्प को विसर्जित(रिलीज़) करता है, जिसे बाद में ठंडा और द्रवीभूत किया जाता है। यह तरल प्रशीतक इसके वाष्पीकरण की एन्थैल्पी से बाष्पीकरणकर्ता पर शीतलन प्रभाव प्रदान करता है। अंतिम चरण में प्रशीतक वाष्प को ठोस में(पुनः) शोषित किया जाता है।^[39] तथा अधिशोषण वाले चिलर के लिए किसी सम्पीडक की आवश्यकता नहीं होती है, यह अपेक्षाकृत शांत होता है।

पोर्टल साइट मध्यस्थता अधिशोषण

पोर्टल साइट मध्यस्थता अधिशोषण धातु उत्प्रेरक प्रणालियों में साइट-चयनात्मक सक्रिय गैस अधिशोषण के लिए एक प्रारूप होता है। जिसमें विभिन्न अधिशोषण स्थानों की एक किस्म होती है। ऐसी प्रणालियों में, कम-समन्वय किनारे और कोने दोष जैसी साइटें उच्च-समन्वय(बेसल समतल) स्थानों की तुलना में बहुत कम अधिशोषण एन्थैल्पी प्रदर्शित कर सकती हैं। नतीजतन, ये साइटें बाकी सतह पर बहुत तेजी से अधिशोषण के लिए पोर्टल के रूप में काम कर सकती हैं। घटना सामान्य अधिप्लाव प्रभाव(नीचे वर्णित) पर निर्भर करती है, जहां कुछ अधिशोषण वाली प्रजातियां कुछ सतहों पर उच्च गतिशीलता प्रदर्शित करती हैं। प्रारूप उत्प्रेरक प्रणालियों में गैस अधिशोषण ऊष्मप्रवैगिकी और कैनेटीक्स के प्रतीत होने वाले असंगत अवलोकनों की व्याख्या करता है जहां सतहें समन्वय संरचनाओं की एक श्रृंखला मेंउपस्थित हो सकती हैं, और इसे द्विधातु उत्प्रेरक प्रणालियों पर सफलतापूर्वक लागू किया गया है। जहां सहक्रियात्मक गतिविधि को देखा जाता है।

शुद्ध अधिप्लाव के विपरीत, पोर्टल साइट अधिशोषण सतह के प्रसार को आसन्न अधिशोषण स्थानों के लिए संदर्भित करता है, न कि गैर-शोषक समर्थन सतहों के लिए।

ऐसा प्रतीत होता है कि यह प्रारूप पहली बार ब्रांट एट अल द्वारा सिलिका समर्थित प्लैटिनम पर(1993) मे कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए प्रस्तावित किया गया था।^[40] एक समान स्वतंत्र मॉडल राजा और सहकर्मियों द्वारा विकसित किया गया था^[41]^[42]^[43] सिलिका-समर्थित क्षार प्रवर्तित रूथेनियम, सिल्वर-रूथेनियम और कॉपर-रूथेनियम द्विधातु उत्प्रेरक पर हाइड्रोजन अधिशोषण का वर्णन करने के लिए तथा उसी समूह ने CO हाइड्रोजनीकरण(फिशर-ट्रॉप्स संश्लेषण) के लिए मॉडल लागू किया गया।^[44] ज़ुपांक एट अल। 2002 ने बाद में मैग्नीशिया समर्थित सीज़ियम-रुथेनियम द्विधातु उत्प्रेरक पर हाइड्रोजन अधिशोषण के लिए उसी मॉडल की पुष्टि की।^[45] ट्रेन्स एट अल।(2009) ने कार्बन-समर्थित पीटी कणों पर अलग-अलग आकारिकी के CO सतह प्रसार का इसी तरह वर्णन किया है।

अधिशोषण स्पिलओवर

उत्प्रेरक या अधिशोषक प्रणालियों के स्थिति में जहां धातु प्रजाति एक समर्थन या वाहक पदार्थ(अधिकांश अर्ध-अक्रिय ऑक्साइड, जैसे एल्यूमिना या सिलिका) पर बिखरी हुई होती है, यह एक अधिशोषण वाली प्रजाति के लिए अप्रत्यक्ष रूप से समर्थन सतह के नीचे अधिशोषण संभव होता है। ऐसी स्थितियाँ जहाँ इस तरह का अधिशोषण थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल होते है। धातु की उपस्थिति गैसीय प्रजातियों के लिए पहले धातु को अधिशोषण के लिए एक निम्न-ऊर्जा मार्ग के रूप में कार्य करती है और फिर समर्थन सतह पर फैलती है। यह संभव होता है, क्योंकि धातु अधिशोषण के बाद अधिशोषण वाली प्रजाति एक कम ऊर्जा अवस्था प्राप्त करती है, इस प्रकार गैस चरण प्रजातियों और समर्थन-शोषित प्रजातियों के बीच सक्रियण अवरोध को कम करती है।

हाइड्रोजन अधिप्लाव अधिशोषक अधिप्लाव का सबसे सामान्य उदाहरण होता है। हाइड्रोजन कि स्थिति, अधिशोषण सबसे अधिक बार आणविक हाइड्रोजन(H₂) के परमाणु हाइड्रोजन(H) के पृथक्करण के साथ होता है, इसके बाद उपस्थित हाइड्रोजन परमाणुओं का फैलाव होता है।

अधिप्लाव प्रभाव का उपयोग विषम उत्प्रेरण और अधिशोषण में कई टिप्पणियों को समझाने के लिए किया गया है।^[46]

बहुलक अधिशोषण

बहुलक सतहों पर अणुओं का अधिशोषण कई अनुप्रयोगों के लिए केंद्रीय है, जिसमें नॉन-स्टिक कोटिंग्स का विकास और विभिन्न बायोमेडिकल उपकरण सम्मिलित होता हैं। पॉलीइलेक्ट्रोलाइट अधिशोषण के माध्यम से बहुलक को सतहों पर भी शोषित किया जा सकता है।

विषाणु में अधिशोषण

अधिशोषण विषाणु के जीवन चक्र का पहला चरण होता है। अगले चरण पैठ, अनकोटिंग संश्लेषण(प्रतिलेखन यदि आवश्यक हो, और अनुवाद), और अवमुक्त होता हैं। विषाणु प्रतिकृति चक्र, इस संबंध में सभी प्रकार के विषाणु के लिए समान होता है। यदि विषाणु कोशिका के केंद्रक में अपनी जीनोमिक जानकारी को एकीकृत करने में सक्षम है, या विषाणु सीधे कोशिका के साइटोप्लाज्म के अन्दर स्वयं को दोहरा सकता है, तो ट्रांसक्रिप्शन जैसे कारकों की आवश्यकता हो सकती है या नहीं भी हो सकती है।

यह भी देखें

संदर्भ

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अग्रिम पठन

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बाहरी संबंध

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