ما هو استعمال المواد المازة وما أشهرها

1 إجابة واحدة
طالبة
الصيدلة, Menoufia University (Egypt)

قبل أن أشرع في سرد استعمالات المواد المازة التي ربما تسمع عنها للمرة الأولى، دعني أحيطك علمًا أولًا بمفهوم الامتزاز وأنواعه في الكيمياء، لكي يتسنى لك الفهم الجلي لاستخدامات تلك المواد.

استخدم العالم الألماني “هاينريش كايسر” مصطلح الامتزاز (adsorption) لأول مرة عام 1881، للتميز بينه وبين عملية الامتصاص (absorption).

بينما يشير الامتصاص إلى نفاذ واختراق مادة معينة داخل أخرى، يشير الادمصاص ببساطة إلى تجمع وسحب المواد وبالأخص الغازات على سطح مادة أخرى تعرف تلك الأخيرة بالمادة المازة (adsorbent)، والتي غالبًا ما تكون صلبة أو سائلة، يطلق على المواد المسحوبة على السطح اسم المُمتزَّات (Adsorbate).

يحدث الامتزاز بفعل قوى زائدة غير متوازنة على سطح المواد المازة سائلة كانت أو صلبة؛ مما يؤدي إلى سحب الجزيئات الممتزَّة وتراكمها على السطح، ويمكن ملاحظة الامتزاز في كل مما يلي:

  • الامتزاز في السوائل: يمكن اتخاذ الماء مثالًا واضحًا لتفسير ظاهرة الامتزاز في السؤال، تخيل معي أن هناك قدرًا من الماء الموضوع في حوض زجاجي بحيث يتم تقسيم جزيئات الماء إلى فئتين: (الماء المتواجد على السطح والماء المغمور في الداخل)، يتعرض الماء المتواجد على السطح إلى قوة جذب نحو الداخل بفعل جزيئات الماء الداخلية فيحدث ما يُعرف بالتوتر السطحي، بينما يُلاقي الجزء الداخلي قوى جذب متساوية تلاحقه من جميع الاتجاهات حتى تصبح محصلة القوى المؤثرة عليها= صفر، مما يدل على أن الجزيئات السطحية تتعرض لقوى غير متوازنة، وتخضع الجزيئات الموجودة داخل السائل إلى قوى متساوية من جميع الاتجاهات.
  • الامتزاز في المواد الصلبة: للمواد الصلبة طبيعة تختلف عن السوائل، حيث تؤثر مجموعة من القوى غير المتوازنة على ذرات سطح المادة الصلبة؛ مما يولد قوة زائدة. يمكنك تخيُّل ذلك عند انقسام بلورة كبيرة إلى جزءٍ أصغر، حيث تتولد قوى فائضة تشبه الفراغات الكائنة على السطح، وعند حدوث الامتزاز تتموضع جزيئات المواد الممتزة في الفراغات سالفة الذكر.

يوجد نوعان من الامتزاز تم تصنيفهم طبقًا لنوع القوى المؤثرة على المواد المازة والممتزة.

الامتزاز الفيزيائي (Physisorption): هناك نوع من القوى الفيزيائية الضعيفة المعروفة بفان دير فالس (Van Der Waals) التي تربط كل من المواد المازة الصلبة والمُمتزّة الغازية، ويتميز الامتزاز الفيزيائي ببعض الخصائص كما يلي:

  • من المعروف أن كافة الغازات قابلة للامتزاز على سطح مادة صلبة، ولا يختلف الأمر في الامتزاز الفيزيائي.
  • يزداد معدل الامتزاز الفيزيائي للغازات كلما ازدادت قابليتها للإسالة.
  • يزداد الامتزاز الفيزيائي بارتفاع درجات الحرارة، ويقل بانخفاضها.
  • يعتمد على الضغط ويتأثر به، فكلما زاد الضغط قل حجم الغاز وازداد امتزاز جزيئاته، وعلى الصعيد الآخر عندما يقل الضغط تنأى جزيئات الغاز عن سطح المادة المازة.
  • يحدث دونما أي مصدر للطاقة.
  • تعد المواد المسامية أفضل أنواع المواد القابلة للامتزاز الفيزيائي.

الامتزاز الكيميائي: يحدث نتيجة تشكُّل روابط كيميائية بين المواد المازة والممتزة، ويتميز بالخصائص التالية:

  • على عكس الامتزاز الفيزيائي، يحتاج الامتزاز الكيميائي إلى مصدر طاقة لتحفيزه.
  • يتباطأ معدل حدوثه عند درجات الحرارة المنخفضة، ويزداد عند رفع الضغط الجوي.
  • يجب أن تتكون رابطة كيميائية بين المواد المازة والممتزة.
  • كلما زادت مساحة السطح المعرض للامتزاز الكيميائي ازداد الامتزاز.

والآن يمكنك استنتاج استعمالات المواد المازة بسهولة، تُستخدم المواد المازة في تجميع وتثبيت جزيئات الغاز والأبخرة على سطحها، نتيجة حدوث عملية امتزاز فيزيائي على سطح المواد المازة مما يؤدي إلى امتزاز السطح النشط لجزيئات المادة الممتزة، ومن أهم المواد المازة ما يلي:

  • السيليكا جل.
  • النيكل المجزأ.
  • الفحم النشط.

أكمل القراءة

192 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "ما هو استعمال المواد المازة وما أشهرها"؟