吸収（化学）

吸収は、原子、分子、またはイオンが物質の液体または固体のバルク相に入る物理的または化学的現象またはプロセスです。これは、吸収を受ける分子が表面ではなく体積によって吸収されるため（吸着の場合）、 吸着とは異なるプロセスです。

より一般的な定義は、「吸収とは、吸収される物質の分子、原子、イオンが、それが取り込まれる物質のバルク相（気体、液体、または固体）に入る化学的または物理的現象である」というものです。

より一般的な用語は「収着」であり、吸収、吸着、イオン交換を網羅しています。吸収とは、何かが他の物質を取り込む状態です。^[1]

テクノロジーにおいて重要な多くのプロセスでは、物理的プロセスの代わりに化学的吸収が使用されています。たとえば、水酸化ナトリウムによる二酸化炭素の吸収などです。このような酸塩基プロセスはネルンストの分配法則に従いません (溶解度を参照)。

この効果の例については、液液抽出を参照してください。化学反応を起こさずに、ある液相から別の液相へ溶質を抽出することが可能です。このような溶質の例としては、希ガスや四酸化オスミウムなどがあります。^[1]

吸収のプロセスとは、物質がエネルギーを捕らえて変換することを意味します。吸収剤は捕らえた物質を全体に分散させますが、吸着剤は表面のみに分散させます。

ガスまたは液体が吸着剤の本体に浸透するプロセスは、一般に吸収として知られています。

吸収が他の物理的または化学的プロセスを伴わない物理的プロセスである場合、通常はネルンスト分布の法則に従います。

「平衡状態にあり接触している 2 つのバルク相におけるいくつかの溶質種の濃度比は、特定の溶質相とバルク相に対して一定である」

${\displaystyle {\frac {[x]_{1}}{[x]_{2}}}={\text{定数}}=K_{N(x,12)}}$

_{定数K N}の値は温度に依存し、分配係数と呼ばれます。この式は、濃度が大きすぎず、種「x」が2つの相「1」または「2」のいずれでもその形を変えない場合に有効です。そのような分子が会合または解離する場合でも、この式は両方の相における「x」間の平衡を記述しますが、同じ形の場合のみです。残りのすべての形の濃度は、他のすべての平衡を考慮して計算する必要があります。^[1]

ガス吸収の場合、例えば理想気体の法則 c = p/RT を使用して濃度を計算できます。別の方法として、濃度の代わりに 分圧を使用することもできます。

吸収は化学的（反応性）または物理的（非反応性）なプロセスです。

化学吸収または反応吸収は、吸収される物質と吸収する物質の間の化学反応です。時には物理吸収と組み合わされます。このタイプの吸収は、反応の化学量論と反応物の濃度に依存します。これらは、さまざまな相流タイプと相互作用を備えたさまざまなユニットで実行できます。ほとんどの場合、RAはプレートまたは充填カラムで実行されます。^[3]

親水性固体には生物由来の固体が多く含まれ、容易に水を吸収します。 水と固体分子間の極性相互作用により、水が固体に分配されやすくなり、湿度が比較的低い場合でも水蒸気を大幅に吸収できます。

大気にさらされた繊維（または他の親水性素材）は、乾燥しているように見えても通常はいくらか水分を含んでいます。オーブンで加熱すると水分が除去され、重量が測定可能な程度減少しますが、繊維を「通常の」大気に戻すと徐々に重量が元に戻ります。この効果は繊維産業では極めて重要で、繊維産業では素材の重量のうち水分が占める割合を水分率と呼びます。^[4]

• ラム・ホニグマン法