کیمسٹری جذب سطحی

جذب سطحی کیا ہے؟#

جذب سطحی (ایڈسارپشن) گیس، مائع یا تحلیل شدہ ٹھوس مادے کے ایٹمز، آئنز یا مالیکیولز کا کسی سطح سے چپکنے کا عمل ہے۔ یہ عمل جاذب (ایڈسوربینٹ) کی سطح پر جذب شُدہ مادے (ایڈسوربیٹ) کی ایک فلم بناتا ہے۔ جذب سطحی ایک سطحی مظہر ہے، جبکہ جذب باطنی (ایبزورپشن) ایک حجمی مظہر ہے۔

جذب سطحی کو متاثر کرنے والے عوامل

جذب سطحی درج ذیل عوامل سے متاثر ہوتی ہے:

• جاذب کا سطحی رقبہ: جاذب کا سطحی رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ جذب شُدہ مادہ جذب ہو سکے گا۔
• درجہ حرارت: درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی کم ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز کی حرارتی توانائی میں اضافہ انہیں جاذب کی سطح سے چپکنے کے امکان کو کم کر دیتا ہے۔
• دباؤ: دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ دباؤ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز کو جاذب کی سطح کے قریب لاتا ہے، جس سے ان کے چپکنے کا امکان بڑھ جاتا ہے۔
• ارتکاز: جذب شُدہ مادے کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ جاذب کی سطح سے چپکنے کے لیے زیادہ جذب شُدہ مالیکیول دستیاب ہوتے ہیں۔

جذب سطحی کے اطلاقات

جذب سطحی کے اطلاقات کی ایک وسیع رینج ہے، جن میں شامل ہیں:

• گیسوں کی علیحدگی: گیسوں کو ایک دوسرے سے علیحدہ کرنے کے لیے جذب سطحی کا استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہوا سے نکالنے کے لیے فعال کاربن استعمال ہوتا ہے۔
• پانی کی صفائی: پانی سے نجاستوں کو دور کرنے کے لیے جذب سطحی کا استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، پانی سے نامیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے فعال کاربن استعمال ہوتا ہے۔
• عمل انگیزی (کیٹیلیسس): کیمیائی تعاملات کو تیز کرنے کے لیے جذب سطحی کا استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کار کے کیٹیلیٹک کنورٹر میں پلاٹینم بطور عمل انگیز (کیٹلسٹ) استعمال ہوتا ہے۔
• کرومیٹوگرافی: مادوں کے مرکبات کو علیحدہ کرنے کے لیے جذب سطحی کا استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، رنگوں کو علیحدہ کرنے کے لیے پیپر کرومیٹوگرافی استعمال ہوتی ہے۔

جذب سطحی اور جذب باطنی میں کیا فرق ہے#

جذب سطحی (ایڈسارپشن)

• جذب سطحی وہ عمل ہے جس میں کسی مادے (جذب شُدہ مادہ) کے مالیکیولز یا ایٹم کسی دوسرے مادے (جاذب) کی سطح سے چپک جاتے ہیں۔
• جذب شُدہ مادہ جاذب کی سطح پر ایک پتلی تہہ بناتا ہے۔
• یہ عمل جسمانی قوتوں جیسے وین ڈر والز قوتوں، ہائیڈروجن بانڈنگ اور برقی قوتوں کے ذریعے چلتا ہے۔
• جذب سطحی ایک سطحی مظہر ہے اور اس میں جذب شُدہ مادے کا جاذب کے اندر سرایت شامل نہیں ہوتا۔

جذب باطنی (ایبزورپشن)

• جذب باطنی وہ عمل ہے جس میں کسی مادے (جذب ہونے والا مادہ) کے مالیکیولز یا ایٹم کسی دوسرے مادے (جذب کرنے والا مادہ) کے حجم میں جذب ہو کر پورے حجم میں یکساں طور پر پھیل جاتے ہیں۔
• جذب ہونے والا مادہ جذب کرنے والے مادے میں سرایت کر جاتا ہے اور اس کے اندر یکساں طور پر تقسیم ہو جاتا ہے۔
• یہ عمل کیمیائی قوتوں جیسے کوویلنٹ بانڈنگ، آئنک بانڈنگ اور ہائیڈروجن بانڈنگ کے ذریعے چلتا ہے۔
• جذب باطنی ایک حجمی مظہر ہے اور اس میں جذب ہونے والے مادے کا جذب کرنے والے مادے میں سرایت شامل ہوتا ہے۔

موازنہ جدول

خصوصیت	جذب سطحی	جذب باطنی
عمل	جذب شُدہ مادہ جاذب کی سطح سے چپکتا ہے	جذب ہونے والا مادہ جذب کرنے والے مادے میں سرایت کر جاتا ہے
محرک قوتیں	جسمانی قوتیں	کیمیائی قوتیں
مقام	سطحی مظہر	حجمی مظہر
مثالیں	فعال کاربن کا گیسوں کو جذب کرنا، سلکا جیل کا پانی جذب کرنا	سپنج کے ذریعے پانی کا جذب، ہیموگلوبن کے ذریعے آکسیجن کا جذب

جذب سطحی اور جذب باطنی دو اہم عمل ہیں جو مختلف قدرتی اور صنعتی اطلاقات میں وقوع پذیر ہوتے ہیں۔ دونوں عملوں میں بنیادی فرق جذب شُدہ مادے کا جاذب کے نسبت مقام ہے۔ جذب سطحی میں، جذب شُدہ مادہ جاذب کی سطح پر ایک پتلی تہہ بناتا ہے، جبکہ جذب باطنی میں، جذب ہونے والا مادہ جذب کرنے والے مادے میں سرایت کر کے اس کے اندر یکساں طور پر تقسیم ہو جاتا ہے۔

جذب سطحی سے رہائی (ڈیسارپشن)#

جذب سطحی سے رہائی (ڈیسارپشن) وہ عمل ہے جس میں کوئی مادہ کسی سطح سے آزاد ہوتا ہے۔ یہ جذب سطحی کے بالکل برعکس ہے، جو کہ وہ عمل ہے جس میں کوئی مادہ کسی سطح کی طرف کھنچتا ہے اور اس پر جما رہتا ہے۔ جذب سطحی سے رہائی خود بخود بھی ہو سکتی ہے یا مختلف عوامل جیسے حرارت، روشنی یا کیمیائی تعاملات کے ذریعے بھی شروع کی جا سکتی ہے۔

جذب سطحی سے رہائی کی اقسام#

جذب سطحی سے رہائی کی دو اہم اقسام ہیں:

• جسمانی جذب سطحی سے رہائی اس وقت وقوع پذیر ہوتی ہے جب جسمانی حالات، جیسے درجہ حرارت یا دباؤ میں تبدیلی کی وجہ سے کوئی مادہ کسی سطح سے آزاد ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب پانی کسی سطح سے بخارات بن کر اڑتا ہے، تو وہ جسمانی جذب سطحی سے رہائی سے گزر رہا ہوتا ہے۔
• کیمیائی جذب سطحی سے رہائی اس وقت وقوع پذیر ہوتی ہے جب کیمیائی تعامل کی وجہ سے کوئی مادہ کسی سطح سے آزاد ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب لوہے پر زنگ لگتا ہے، تو کیمیائی تعامل کے ذریعے آئرن آکسائیڈ لوہے کی سطح سے آزاد ہوتی ہے۔

جذب سطحی سے رہائی کو متاثر کرنے والے عوامل#

جذب سطحی سے رہائی کی شرح متعدد عوامل سے متاثر ہوتی ہے، جن میں شامل ہیں:

• درجہ حرارت: درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی سے رہائی کی شرح اتنی ہی تیز ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ درجہ حرارت مالیکیولز کی حرکی توانائی بڑھاتا ہے، جس سے ان کے سطح سے بچ نکلنے کا امکان بڑھ جاتا ہے۔
• دباؤ: دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی سے رہائی کی شرح اتنی ہی سست ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ دباؤ مالیکیولز کے لیے سطح سے بچ نکلنا مشکل بنا دیتا ہے۔
• سطحی رقبہ: سطحی رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی سے رہائی کی شرح اتنی ہی تیز ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ سطحی رقبے سے بچ نکلنے کے لیے زیادہ مالیکیولز دستیاب ہوتے ہیں۔
• کیمیائی ترکیب: سطح اور جذب سطحی سے آزاد ہونے والے مادے کی کیمیائی ترکیب بھی جذب سطحی سے رہائی کی شرح کو متاثر کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، کچھ مادے بعض سطحوں کی طرف دوسروں کے مقابلے میں زیادہ مضبوطی سے کھنچتے ہیں۔

جذب سطحی سے رہائی کے اطلاقات#

جذب سطحی سے رہائی کے متعدد اطلاقات ہیں، جن میں شامل ہیں:

• خشک کرنا: جذب سطحی سے رہائی کا استعمال مواد کو ان کی سطح سے پانی ہٹا کر خشک کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ مواد کو گرم کر کے، خلا کے سامنے لا کر یا خشک کرنے والے مادے (ڈیسیکنٹ) کا استعمال کر کے کیا جا سکتا ہے۔
• بدبو دور کرنا: جذب سطحی سے رہائی کا استعمال بدبو پیدا کرنے والے مالیکیولز کو ہٹا کر سطحوں سے بدبو دور کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ سطح کو گرم کر کے، خلا کے سامنے لا کر یا بدبو دور کرنے والے عامل کا استعمال کر کے کیا جا سکتا ہے۔
• صفائی: جذب سطحی سے رہائی کا استعمال میل کچیل اور گندگی کو ہٹا کر سطحوں کی صفائی کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ سطح کو گرم کر کے، خلا کے سامنے لا کر یا صفائی کے عامل کا استعمال کر کے کیا جا سکتا ہے۔
• ری سائیکلنگ: جذب سطحی سے رہائی کا استعمال مواد کی سطح سے آلودگیوں کو ہٹا کر انہیں ری سائیکل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ مواد کو گرم کر کے، خلا کے سامنے لا کر یا کیمیائی عامل کا استعمال کر کے کیا جا سکتا ہے۔

جذب سطحی سے رہائی ایک بنیادی عمل ہے جو مختلف قدرتی اور صنعتی عملوں میں وقوع پذیر ہوتا ہے۔ ان عوامل کو سمجھنا ضروری ہے جو جذب سطحی سے رہائی کو متاثر کرتے ہیں تاکہ ان عملوں کو کنٹرول اور بہتر بنایا جا سکے۔

جذب سطحی کا میکینزم#

جذب سطحی ایک سطحی مظہر ہے جو اس وقت وقوع پذیر ہوتا ہے جب کسی گیس یا مائع محلول کے ذرات کسی ٹھوس یا مائع جاذب کی سطح پر جمع ہو جاتے ہیں۔ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز جاذب کی سطح سے مختلف قوتوں کے ذریعے جڑے رہتے ہیں، جن میں شامل ہیں:

• جسمانی جذب سطحی (فزیسارپشن): اس قسم کی جذب سطحی جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز اور جاذب کی سطح کے درمیان کمزور وین ڈر والز قوتوں کی وجہ سے ہوتی ہے۔ جسمانی جذب سطحی عام طور پر ایک الٹ جانے والا (ریورسیبل) عمل ہے، اور جذب شُدہ مادے کی مقدار درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے۔
• کیمیائی جذب سطحی (کیمیسارپشن): اس قسم کی جذب سطحی جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز اور جاذب کی سطح کے درمیان مضبوط کیمیائی بانڈز کی وجہ سے ہوتی ہے۔ کیمیائی جذب سطحی عام طور پر ایک ناقابل الٹ (ائرریورسیبل) عمل ہے، اور جذب شُدہ مادے کی مقدار درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔

جذب سطحی کو متاثر کرنے والے عوامل#

جذب سطحی کی مقدار متعدد عوامل پر منحصر ہے، جن میں شامل ہیں:

• جاذب کا سطحی رقبہ: جاذب کا سطحی رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز جذب ہو سکتے ہیں۔
• درجہ حرارت: درجہ حرارت کا جذب سطحی پر اثر جذب سطحی کی قسم پر منحصر ہے۔ جسمانی جذب سطحی درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے، جبکہ کیمیائی جذب سطحی درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
• جذب شُدہ مادے کا ارتکاز: جذب شُدہ مادے کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز جذب ہوں گے۔
• جذب شُدہ مادے کا دباؤ: جذب شُدہ مادے کا دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز جذب ہوں گے۔

جذب سطحی ایک سطحی مظہر ہے جس کے اطلاقات کی ایک وسیع رینج ہے۔ جذب سطحی کے میکینزمز کو سمجھ کر، ہم مخصوص اطلاقات کے لیے جاذب مادوں کو ڈیزائن اور بہتر بنا سکتے ہیں۔

جذب سطحی کی مقدار اور شرح کو متاثر کرنے والے عوامل#

جذب سطحی ایک سطحی مظہر ہے جو اس وقت وقوع پذیر ہوتا ہے جب کسی گیس یا مائع کے مالیکیولز یا آئنز کسی ٹھوس یا مائع کی سطح پر جمع ہو جاتے ہیں۔ جذب سطحی کی مقدار اور شرح کئی عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جن میں شامل ہیں:

1. جاذب کا سطحی رقبہ#

• جاذب کا سطحی رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی کے لیے دستیاب مقامات اتنی ہی زیادہ ہوں گے، اور جذب سطحی کی مقدار اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
• مثال کے طور پر، فعال کاربن کا سطحی رقبہ بہت زیادہ ہوتا ہے اور مختلف اطلاقات میں عام طور پر بطور جاذب استعمال ہوتا ہے۔

2. درجہ حرارت#

• عام طور پر، جذب سطحی کی مقدار درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
• اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ درجہ حرارت جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز کی حرکی توانائی بڑھاتا ہے، جس سے ان کے سطح پر جذب ہونے کا امکان کم ہو جاتا ہے۔

3. جذب شُدہ مادے کا ارتکاز#

• گیس یا مائع مرحلے میں جذب شُدہ مادے کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی کی مقدار اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
• اس کی وجہ یہ ہے کہ سطح پر جذب ہونے کے لیے زیادہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز دستیاب ہوتے ہیں۔

4. جاذب اور جذب شُدہ مادے کی نوعیت#

• جذب سطحی کی مقدار اور شرح جاذب اور جذب شُدہ مادے کی کیمیائی نوعیت پر بھی منحصر ہوتی ہے۔
• مثال کے طور پر، قطبی جاذب عام طور پر قطبی جذب شُدہ مادوں کو جذب کرتے ہیں، جبکہ غیر قطبی جاذب عام طور پر غیر قطبی جذب شُدہ مادوں کو جذب کرتے ہیں۔

5. محلول کا پی ایچ#

• مائع مرحلے سے جذب سطحی کے معاملے میں، محلول کا پی ایچ جذب سطحی کی مقدار اور شرح کو متاثر کر سکتا ہے۔
• مثال کے طور پر، فعال کاربن پر دھاتی آئنوں کی جذب سطحی محلول کے پی ایچ سے متاثر ہوتی ہے۔

6. دیگر مادوں کی موجودگی#

• گیس یا مائع مرحلے میں دیگر مادوں کی موجودگی جذب شُدہ مادے کے ساتھ جذب سطحی کے مقامات کے لیے مقابلہ کر سکتی ہے، جس سے جذب سطحی کی مقدار کم ہو جاتی ہے۔
• مثال کے طور پر، پانی میں نامیاتی مادے کی موجودگی فعال کاربن پر دھاتی آئنوں کی جذب سطحی کو کم کر سکتی ہے۔

7. کمیت کی منتقلی کی رکاوٹیں#

• کمیت کی منتقلی کی رکاوٹیں بھی جذب سطحی کی شرح کو متاثر کر سکتی ہیں۔
• اگر گیس یا مائع مرحلے سے جاذب کی سطح تک جذب شُدہ مادے کی کمیت کی منتقلی کی شرح سست ہو، تو جذب سطحی کی شرح محدود ہو جائے گی۔

8. جاذب کی مسام دار ساخت#

• جاذب کی مسام دار ساخت بھی جذب سطحی کی مقدار اور شرح کو متاثر کر سکتی ہے۔
• مثال کے طور پر، زیادہ مسامیت اور بڑے مسام سائز والے جاذب زیادہ جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز کو جگہ دے سکتے ہیں اور تیز کمیت کی منتقلی کی اجازت دیتے ہیں، جس کے نتیجے میں جذب سطحی کی شرح زیادہ ہوتی ہے۔

9. عمل انگیزی توانائی#

• جذب سطحی کے لیے عمل انگیزی توانائی وہ توانائی ہے جو جذب شُدہ مادے کی آزاد حالت اور اس کی جذب شدہ حالت کے درمیان توانائی کی رکاوٹ کو عبور کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے۔
• زیادہ عمل انگیزی توانائی کا مطلب ہے کہ جذب سطحی کا عمل سست ہے۔

10. جاذب کے ذرے کا سائز#

• چھوٹے ذرات بڑے ذرات کے مقابلے میں کمیت کے فی اکائی زیادہ سطحی رقبہ رکھتے ہیں۔
• لہذا، چھوٹے ذرات عام طور پر زیادہ جذب سطحی کی گنجائش اور تیز جذب سطحی کی شرح کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

ان عوامل کو سمجھ کر اور کنٹرول کر کے، مخصوص اطلاقات کے لیے جذب سطحی کے عمل کو بہتر بنانا ممکن ہے۔

جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی میں فرق#

تعارف جسمانی جذب سطحی (فزیسارپشن) اور کیمیائی جذب سطحی (کیمیسارپشن) جذب سطحی کی دو اقسام ہیں جو اس وقت وقوع پذیر ہوتی ہیں جب کوئی گیس یا مائع کسی ٹھوس سطح کے رابطے میں آتا ہے۔ دونوں عملوں میں جذب شُدہ مادے (گیس یا مائع) اور جاذب (ٹھوس سطح) کے درمیان بانڈز کی تشکیل شامل ہوتی ہے۔ تاہم، جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی میں ان بانڈز کی نوعیت مختلف ہوتی ہے۔

جسمانی جذب سطحی جسمانی جذب سطحی جذب شُدہ مادے اور جاذب کے درمیان ایک کمزور، جسمانی تعامل ہے۔ یہ وین ڈر والز قوتوں کی وجہ سے ہوتی ہے، جو کمزور کششی قوتیں ہیں جو تمام مالیکیولز کے درمیان وقوع پذیر ہوتی ہیں۔ جسمانی جذب سطحی ایک الٹ جانے والا (ریورسیبل) عمل ہے، جس کا مطلب ہے کہ درجہ حرارت بڑھا کر یا دباؤ کم کر کے جذب شُدہ مادے کو جاذب سے آسانی سے آزاد کیا جا سکتا ہے۔

کیمیائی جذب سطحی کیمیائی جذب سطحی جذب شُدہ مادے اور جاذب کے درمیان ایک مضبوط، کیمیائی تعامل ہے۔ یہ جذب شُدہ مادے اور جاذب کے درمیان کوویلنٹ بانڈز یا آئنک بانڈز کی تشکیل کی وجہ سے ہوتی ہے۔ کیمیائی جذب سطحی ایک ناقابل الٹ (ائرریورسیبل) عمل ہے، جس کا مطلب ہے کہ کیمیائی بانڈز توڑے بغیر جذب شُدہ مادے کو جاذب سے آسانی سے آزاد نہیں کیا جا سکتا۔

جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی کا موازنہ

خاصیت	جسمانی جذب سطحی	کیمیائی جذب سطحی
تعامل کی نوعیت	کمزور، جسمانی	مضبوط، کیمیائی
بانڈز کی قسم	وین ڈر والز قوتیں	کوویلنٹ بانڈز یا آئنک بانڈز
الٹ پلٹ	الٹ جانے والا	ناقابل الٹ
جذب سطحی کی حرارت	کم	زیادہ
عمل انگیزی توانائی	کم	زیادہ
انتخابی صلاحیت	کم	زیادہ

جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی کے اطلاقات

جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی دونوں کا استعمال مختلف صنعتی اور ماحولیاتی اطلاقات میں ہوتا ہے۔ کچھ مثالیں شامل ہیں:

• جسمانی جذب سطحی:
  • پانی اور ہوا سے نجاستوں کو دور کرنے کے لیے فعال کاربن استعمال ہوتا ہے۔
  • گیسیں اور مائع خشک کرنے کے لیے سلکا جیل استعمال ہوتا ہے۔
  • گیسیں اور مائع علیحدہ کرنے کے لیے زیولائٹس استعمال ہوتے ہیں۔
• کیمیائی جذب سطحی:
  • کیٹیلیٹک کنورٹرز نقصان دہ آلودگیوں کو کم نقصان دہ مادوں میں تبدیل کرنے کے لیے کیمیائی جذب سطحی کا استعمال کرتے ہیں۔
  • فیول سیلز ہائیڈروجن اور آکسیجن سے بجلی پیدا کرنے کے لیے کیمیائی جذب سطحی کا استعمال کرتے ہیں۔
  • سینسر مخصوص گیسیں یا مائع دریافت کرنے کے لیے کیمیائی جذب سطحی کا استعمال کرتے ہیں۔

جسمانی جذب سطحی اور کیمیائی جذب سطحی دو اہم عمل ہیں جو اس وقت وقوع پذیر ہوتے ہیں جب کوئی گیس یا مائع کسی ٹھوس سطح کے رابطے میں آتا ہے۔ ان عملوں کی نوعیت مختلف ہے، اور صنعت اور ماحول میں ان کے مختلف اطلاقات ہیں۔

جذب سطحی کا ہم درجہ حرارت (ایڈسارپشن آئسو تھرم)#

جذب سطحی کا ہم درجہ حرارت (ایڈسارپشن آئسو تھرم) جاذب کی سطح پر جذب شُدہ مادے کی مقدار اور ایک مستقل درجہ حرارت پر ارد گرد کے ماحول میں جذب شُدہ مادے کے ارتکاز کے درمیان تعلق کی ایک گرافیکی نمائندگی ہے۔ یہ جذب سطحی کے عمل کے بارے میں اہم بصیرت فراہم کرتا ہے اور جذب شُدہ مادے اور جاذب کے درمیان تعاملات کو سمجھنے میں مدد کرتا ہے۔

جذب سطحی کے ہم درجہ حرارت کی اقسام#

جذب سطحی کے ہم درجہ حرارت کی مختلف اقسام ہیں، ہر ایک مختلف جذب سطحی کے رویوں کی نمائندگی کرتی ہے۔ کچھ عام ہم درجہ حرارت میں شامل ہیں:

لینگمائر ہم درجہ حرارت: یہ ہم درجہ حرارت یک تہہ جذب سطحی (مونو لیئر ایڈسارپشن) کو فرض کرتا ہے، جہاں سطح پر ہر جذب سطحی کا مقام صرف ایک جذب شُدہ مادے کا مالیکیول رکھ سکتا ہے۔ اسے درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا ہے:

$$ q = Qm * K * C / (1 + K * C) $$

جہاں:

• q جاذب کی فی اکائی کمیت پر جذب شُدہ مادے کی مقدار ہے (mg/g)
• Qm زیادہ سے زیادہ جذب سطحی کی گنجائش ہے (mg/g)
• K لینگمائر مستقل ہے (L/mg)
• C محلول میں جذب شُدہ مادے کا ارتکاز ہے (mg/L)

فرینڈلچ ہم درجہ حرارت: یہ ہم درجہ حرارت کثیر تہہ جذب سطحی (ملٹی لیئر ایڈسارپشن) کو فرض کرتا ہے، جہاں سطح پر جذب شُدہ مادے کے مالیکیولز کی متعدد تہیں بن سکتی ہیں۔ اسے درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا ہے:

$$ q = Kf * Cn $$

جہاں:

• q جاذب کی فی اکائی کمیت پر جذب شُدہ مادے کی مقدار ہے (mg/g)
• Kf فرینڈلچ مستقل ہے (mg/g)(L/mg)^n
• n فرینڈلچ ایکسپوننٹ ہے

بی ای ٹی ہم درجہ حرارت: یہ ہم درجہ حرارت جذب شدہ مالیکیولز کے درمیان تعاملات کے ساتھ کثیر تہہ جذب سطحی کو فرض کرتا ہے۔ اسے درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا ہے:

$$ q = Qm * C * K / (C(1 - K) + K * C) $$

جہاں:

• q جاذب کی فی اکائی کمیت پر جذب شُدہ مادے کی مقدار ہے (mg/g)
• Qm زیادہ سے زیادہ جذب سطحی کی گنجائش ہے (mg/g)
• K بی ای ٹی مستقل ہے
• C محلول میں جذب شُدہ مادے کا ارتکاز ہے (mg/L)

جذب سطحی کے بارے میں عمومی سوالات#

جذب سطحی کیا ہے؟#

جذب سطحی وہ عمل ہے جس کے ذریعے کسی گیس، مائع یا تحلیل شدہ مادے (جذب شُدہ مادہ) کے مالیکیولز یا ایٹم کسی ٹھوس یا مائع (جاذب) کی سطح پر جمع ہو جاتے ہیں۔ یہ عمل جاذب کی سطح پر جذب شُدہ مادے کی ایک فلم بناتا ہے۔

جذب سطحی کی مختلف اقسام کیا ہیں؟#

جذب سطحی کی دو اہم اقسام ہیں:

• جسمانی جذب سطحی، جسے فزیسارپشن بھی کہا جاتا ہے، ایک ایسا عمل ہے جس میں مالیکیولز یا ایٹم کمزور وین ڈر والز قوتوں کے ذریعے جاذب کی سطح سے جڑے رہتے ہیں۔ اس قسم کی جذب سطحی عام طور پر الٹ جانے والی ہوتی ہے اور کم درجہ حرارت پر وقوع پذیر ہوتی ہے۔
• کیمیائی جذب سطحی، جسے کیمیسارپشن بھی کہا جاتا ہے، ایک ایسا عمل ہے جس میں مالیکیولز یا ایٹم مضبوط کیمیائی بانڈز کے ذریعے جاذب کی سطح سے جڑے رہتے ہیں۔ اس قسم کی جذب سطحی عام طور پر ناقابل الٹ ہوتی ہے اور زیادہ درجہ حرارت پر وقوع پذیر ہوتی ہے۔

وہ کون سے عوامل ہیں جو جذب سطحی کو متاثر کرتے ہیں؟#

درج ذیل عوامل جذب سطحی کو متاثر کرتے ہیں:

• جاذب کا سطحی رقبہ: جاذب کا سطحی رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ مالیکیولز یا ایٹم جذب ہو سکتے ہیں۔
• درجہ حرارت: درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی کم ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ مالیکیولز یا ایٹم کی حرارتی توانائی میں اضافہ جذب شُدہ مادے اور جاذب کے درمیان کششی قوتوں پر قابو پا لیتا ہے۔
• دباؤ: دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ دباؤ مالیکیولز یا ایٹم کو جاذب کی سطح کے قریب لاتا ہے۔
• جذب شُدہ مادے کا ارتکاز: جذب شُدہ مادے کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، جذب سطحی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ جذب ہونے کے لیے زیادہ مالیکیولز یا ایٹم دستیاب ہوتے ہیں۔

جذب سطحی کے اطلاقات کیا ہیں؟#

جذب سطحی کے اطلاقات کی ایک وسیع رینج ہے، جن میں شامل ہیں:

• گیسوں کی علیحدگی: جذب سطحی کا استعمال گیسیں ایک دوسرے سے علیحدہ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جیسے آکسیجن اور نائٹروجن کی پیداوار میں۔
• پانی کی صفائی: جذب سطحی کا استعمال پانی سے نجاستوں، جیسے بھاری دھاتوں اور نامیاتی مرکبات کو دور کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
• عمل انگیزی (کیٹیلیسس): جذب سطحی