utilizează

Chiar dacă uneori auzim despre scurgeri de profil în știri, manipularea greșită a materialelor și a deșeurilor periculoase nu este o întâmplare rară. Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului (EPA), s-a întâmplat în zeci de mii de site-uri din Statele Unite, unde materialele periculoase au contaminat pământul, apa și/sau aerul [sursa: EPA]. Materiale cunoscute sub numele de adsorbanți sunt esențiale în procesul de curățare.

Este important să rețineți aici că adsorbția nu este același proces cu absorbția. Un absorbant aspiră și conține alte materiale în corpul său, provocând umflarea volumului absorbantului. Gândiți-vă la un burete sau la un prosop de hârtie care vă înmoaie laptele vărsat. Pe de altă parte, un adsorbant atrage alte lichide sau gaze numai pe suprafața sa. Cu toate acestea, „suprafața” poate include și suprafețe interne, cum ar fi porii și capilarele. Substanțele foarte poroase, cum ar fi cărbunele activ, sunt adsorbanți excelenți.

O legătură adsorbantă poate fi fizică sau chimică. Adsorbția fizică implică o atracție electrostatică slabă (numită și atracție van der Waals) între molecule. Substanțele polare care au sarcini superficiale negative și pozitive, cum ar fi apa, sunt atrase de adsorbanții polari. Substanțele nepolare fără sarcină distinctă de suprafață, precum substanțele organice, sunt atrase de adsorbanții nepolari. Adsorbția fizică este reversibilă într-un proces numit desorbție. Cu toate acestea, adsorbția chimică are loc ca rezultat al unei legături chimice și este în mare parte ireversibilă. Deoarece adsorbanții sunt reutilizabili în procesul de adsorbție fizică, sunt mai ieftini și de preferat în scopuri de curățare a mediului.

Procesul de adsorbție implică adesea ceea ce se numește adsorbant cu pat fix, în care o substanță, cum ar fi aerul, trece printr-un pat de adsorbant solid. Pe măsură ce aerul trece, adsorbantul atrage particulele nedorite conținute în aer. Amplasarea mai multor straturi ale acestor paturi ajută la îmbunătățirea eficienței. Acesta poate fi un proces regenerativ, în care adsorbantul poate trece prin desorbție și apoi să fie repus în funcțiune.

Acum, că știm puțin despre ce este adsorbția și cum funcționează, putem înțelege modul în care adsorbanții sunt utili pentru curățarea materialelor periculoase. Citiți mai multe pe pagina următoare.

Mai mulți factori determină cât de eficient este un adsorbant la curățarea mediului. Acestea includ nu numai suprafața, ci și structura chimică, mărimea porilor și mărimea particulelor. Carbonul activ, deoarece este atât de poros, este un exemplu de adsorbant foarte eficient și utilizat pe scară largă. În mod uimitor, în condițiile potrivite, un gram de cărbune activ poate avea o suprafață totală de cinci terenuri de fotbal [sursă: EPA]. Carbonul devine activ atunci când este încălzit și tratat cu oxigen pentru a crește structura porilor. Cărbunele activ este apoi eficient în eliminarea impurităților din apă (deci utilizarea sa în filtrele de apă menajere), precum și în curățarea aerului de gaze nocive din măștile de gaz. Alte utilizări pentru cărbunele activ includ eliminarea solvenților, mirosurilor, gazelor și vaporilor de benzină.

Alți adsorbanți obișnuiți includ gelul de siliciu, eficient în îndepărtarea gazelor anorganice și a gazelor de purificare și sitele moleculare, eficiente în îndepărtarea oxidului de azot. Printre altele, alumina activă funcționează pentru eliminare bifenili policlorurați (PCB-uri). PCB-urile sunt compuși sintetici utilizați în special în industria electrică până în anii 1970, când au fost interzise. Dar, deoarece nu se biodegradează, cantități mari de PCB încă poluează apa, solul și aerul.

În plus, adsorbanții (mai mult decât absorbanții) sunt utilizați pentru a completa curățarea deversărilor de petrol. De obicei, acestea nu sunt eficiente ca metodă principală de curățare, cu excepția cazului în care scurgerea de petrol este foarte mică, dar sunt utile pentru etapele finale ale curățării. Cei mai buni adsorbanți pentru curățarea uleiului de apă sunt atât oleofili (care atrag uleiul), cât și hidrofobi (hidrofugi). Gândiți-vă la modul în care aveți nevoie de săpun și nu doar de apă pentru a curăța uleiurile naturale de pe păr sau despre modul în care animalele cu pene se pot uda în ulei negru care nu se clătește. Din aceleași motive, părul și penele fac adsorbanți eficienți pentru curățarea scurgerilor de ulei în apă.

Pentru mai multe informații despre curățarea mediului, consultați linkurile de pe pagina următoare.