5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Hiện tượng hấp phụ
Hấp phụ là sự tích luỹ chất trên bề mặt phân cách pha (khí/rắn, lỏng/rắn, khí/lỏng, lỏng/lỏng). Chất có bề mặt trên đó xảy ra sự hấp phụ gọi là
chất hấp phụ, còn chất được tích luỹ trên bề mặt gọi là chất bị hấp phụ. Nếu chất bị hấp phụ xuyên qua lớp bề mặt đi sâu vào thể tích chất hấp phụ giống như sự hoà tan thì hiện tượng gọi sự hấp thụ. Hấp phụ và hấp thụ gọi chung là
hấp thu. Quá trình ngược với hấp phụ khi chất đi ra khỏi bề mặt gọi là sự giải hấp. Lượng chất hấp phụ trên một đơn vị diện tích bề mặt hoặc trên một đơn
vị khối lượng chất hấp phụ gọi là đại lượng hấp phụ kí hiệu q. Đối với một hệ xác định, đại lượng hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ C trong thể tích hoặc áp suất P và nhiệt độ T, q = f(T, P) hoặc q = f(T, C).
Đường biểu diễn q = f(P) hoặc q = f(C) ở T = const được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Tuỳ theo bản chất của lực hấp phụ người ta phân biệt hấp phụ vật lí và hấp phụ hóa học. Lượng nhiệt giải phóng ra trong quá trình hấp phụ được gọi là nhiệt hấp phụ. Sự hấp phụ vật lí thực hiện bằng lực phân tử là lực yếu, do đó nhiệt hấp phụ vật lí thường bé, khoảng 2 6 kcal/mol. Sự hấp phụ hóa học thực hiện bằng lực liên kết hóa học là lực mạnh nên nhiệt hấp phụ hóa học thường lớn hơn cỡ một vài chục kcal/mol.
Trong công nghiệp người ta thường sử dụng các chất hấp phụ có bề mặt riêng lớn như silicagen (SiO2), alumogen (Al2O3), zeolit (alumosilicat hiđrat hoá tinh thể), than hoạt tính. Chất hấp phụ được sử dụng vào mục đích sấy khô (silicagen), tẩy màu (cao lanh, than hoạt tính), tách chất (zeolit), chất mang xúc tác (SiO2, Al2O3)...
Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các hợp chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý cục bộ, khi trong nước thải có chứa hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao.