الامتزاز (الادمصاص) Adsorption
- الادمصاص أو الامتزاز هو التصاق الجزيئات (أو الأيونات أو الذرات) بسطح جسم صلب أو سائل حيث تتراكم الجزيئات فقط على السطح ولا تدخل في حجم المادة الممتزة (المدمصة) Adsorbing Material.
تدعى المادة التي تُمتز جزيئاتها على السطح بالمادة التي تُمتز أو تُدمص Adsorbate، وتدعى المادة التي يجري على سطحها عملية الامتزاز، بالمادة المدمصة أو الممتزة Adsorbent. أما عملية الامتزاز فهي ظاهرة سطحية.
- يوجد نوعان من الأمتزاز : امتزاز طبيعي ، امتزاز كيميائي.
- الخلاصة أن ادلة الامتصاص تدخل داخل الجسم البلوري للراسب أما أدلة الأمتزاز تلتصق بسطح الراسب فقط ولا تداخل فى داخل الجسم البلوري للراسب.
أنواع الأمتزاز
يمكن تقسيم عملية الأمتزاز تبعاُ لطبيعة قوى التجاذب بين جزيئات الغاز الممتزة وسطح الماز إلى نوعين:
أولاُ/ الأمتزاز الفيزيائي (الطبيعي) physical adsorption
- عندما تكون الطبقة الممتزة مرتبطة بسطح الماز بقوى معينة تشبه تلك المسئولة عن إسالة الغازات أو قوى التماسك فى السائل (بين جزيئات السائل الواحد) تسمى هذة القوى بالقوى الفيزيائية أو قوى فاندرفال ويقال أنه إمتزاز فيزيائي.
أمثله على الامتزاز الفيزيائي: امتزاز غاز النيتروجين وغاز النشادر وغاز ثاني أكسيد الكربون على سطح الفحم النباتي.
خصائص الأمتزاز الفيزيائي
(1) صغر حرارة الأمتزاز تصل إلى حوالي 5000 سعر/مول.
(2) انعكاسي ويصل الاتزان بسرعة عندما تتغير الحرارة والضغط. فالغاز الممتز يمكن أن يترك سطح الماز وذلك بالتفريغ أو التسخين ولا تتغير جزيئات الغاز التى تركت سطح الماز (كيميائياً أو فيزيائياً).
(3) تزداد كمية الغاز الممتزة على السطح الماز كلما كان الغاز سهل الإسالة أى تسير في محاذاة درجة الحرارة الحرجة للغاز.
(4) الطبقات الممتزة فيزيائياُ يمكن أن يكون سمكها أكثر من جزئ واحد وتكون الطبقة الأولى مثبتة بقوة أكثر من الطبقات التى تليها ، ولكن قوى فاندرفال تكون متواجدة خارج كل طبقة ممتزة كما هو الحال عند سطح السوائل.
ثانياُ/ الامتزاز الكيميائي Chemical adsorption
- يشتمل الامتزاز الكيميائي على تكوين مركب كيميائي على سطح الصلب يسمى مركب السطح.
- يشتمل على تبادل أو مشاركة إلكترونية بين السطح الماز والجزئ أو الذرة الممتزة.
- فى بعض الأحيان يحدث انتقال كامل أي تفقد الذرة إلكتروناتها إلى السطح الماز ، وتتحول إلى أيون موجب ممتز على سطح الصلب). مثل امتزاز الصوديوم على سطح التنجستين
- وفى طريقة أخري يمكن للسطح الماز أن يفقد إلكتروناُ إلى الذرة الممتزة وبالتالي تتحول إلى أيون سالب مثل امتزاز غاز الأكسجين على سطح معظم المعادن
خصائص الامتزاز الكيميائي
(1) حرارة الأمتزاز تصل مابين 10.000 - 100.000 سعر/مول.
(2) غير انعكاسي بمعنى أن الطبقة الممتزة كيميائياُ من الصعب إزالتها، وغالياُ الغاز الذي يترك سطح الصلب مختلفاُ في تركيبة الكيميائي عن الغاز الممتز.
(3) لا توجد علاقة بين الأمتزاز الكيميائي وسهولة إسالة الغاز الممتز ، ولكنها لها علاقة بقابلية الغاز للإتحاد مع الصلب.
(4) يتم الإمتزاز الكيميائي عندما يتغطى سطح الصلب بطبقة واحدة من الغاز الممتز، ولكن وجد أنه يتم امتزاز فيزيائي فوق هذة الطبقة.
(5) الغاز الممتز فى الغالب يكون أكثر نشاطاُ من الغاز الحر ، ويكون هذا الغاز الممتز مسئولاً عن عمليات حفز مختلفة.
مقارنة باللغة الأنجليزية بين الامتزاز الفيزيائي والامتزاز الكيميائي
المراجع / أساسيات الكيمياء الفيزيائية تأليف: حسن احمد شحاته - محمد فكري الهادي / الفصل التاسع