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2024-12-29T14:52:02Z

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Ein '''Adsorbens''' oder '''Adsorptionsmittel''' dient zur Entfernung von Spurenstoffen aus [[Fluid]]en. Diese Spurenstoffe lagern sich aufgrund von [[Van-der-Waals-Kräfte]]n [[Adsorption|adsorptiv]] an der Oberfläche des Adsorbens an.

== Grundlagen ==
Die in der Laborpraxis und insbesondere in der [[Abgasreinigung]]stechnik verwendeten technischen Adsorbentien lassen sich wie folgt unterteilen:
* Kohlenstoffhaltige Adsorbentien (z. B. [[Aktivkohle]], [[Aktivkoks]], Kohlenstoffmolekularsiebe)
* Oxidische Adsorbentien (z. B. Aktivtonerden, [[Kieselgel]]e, [[Zeolithe (Stoffgruppe)|Zeolithe]], [[Trass (Gestein)|Trass]])
* Polymeradsorbentien (häufig [[Styrol]]polymere unter Einsatz eines Vernetzungsmittels)
* Mischsorbentien (z. B. Mischung aus [[Kalkhydrat]] und Aktivkoks)
* [[Metal Organic Framework|Metallorganische Gerüstverbindungen]]; diese werden noch nicht in nennenswertem Umfang technisch angewendet

Aufgrund ihrer [[Porosität]] weisen Adsorbentien eine große [[innere Oberfläche]] auf. Diese kann teilweise mehr als tausend Quadratmeter pro Gramm betragen.<ref name="wirth">Hans Wirth: ''Eigenschaften und Auswahlkriterien für Adsorptionsmittel''. In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Staub – Reinhalt. Luft]].'' 36, Nr. 7, 1976, {{ISSN|0949-8036}}, S. 288–292.</ref> Porendurchmesser und Porengrößenverteilung hängen vom jeweiligen Adsorbens ab. Während beispielsweise Zeolithe einen klar definierten Porendurchmesser aufweisen, kann bei Aktivkohlen je nach Porendurchmesser zwischen Makro-, Meso- und Mikroporen unterschieden werden. Das spezifische Volumen der Mikroporen beträgt in der Regel zwischen 0,25 und 1,2 [[Kubikzentimeter]] pro [[Gramm]] Adsorbens.<ref name="wirth" />

Für bestimmte Trennaufgaben werden Adsorbentien [[Imprägnierung|imprägniert]]. Das Imprägniermittel dient dabei entweder als [[Chemische Reaktion|Reaktionspartner]] ([[Chemisorption]]) oder als [[Katalysator]] für die [[heterogene Katalyse]].<ref name="q1">VDI 3928:2017-01 ''Abgasreinigung durch Chemisorption (Waste gas cleaning by chemisorption).'' Beuth Verlag, Berlin, S. 21–23.</ref> Die Adsorbentien können entweder durch Tauch- und Sprühverfahren oder durch Adsorption aus der Gasphase imprägniert werden. Der [[Massenanteil]] der Imprägniermittel kann bis zu 30 Prozent betragen.<ref name="q1"/> Beispiele für den Einsatz imprägnierter Adsorbentien sind mit [[Schwefelsäure]] oder [[Brom]] behandelte Aktivkohlen zur Abscheidung von [[Quecksilber]] aus Feuerungsabgasen<ref>Wolfgang Esser-Schmittmann, Simone Schmitz: ''Chemisorption von Quecksilber aus Feuerungsabgasen.'' In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft]].'' 74, Nr. 5, 2014, {{ISSN|0949-8036}}, S. 175–177.</ref> und mit Metalloxiden versehene Aktivkohlen zur [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von [[Stickstoffdioxid]] bei der Kraftfahrzeuginnenraumfiltration<ref>Uta Sager, Eckhard Däuber, Christof Asbach, Dieter Bathen, Frank Schmidt, Claudia Weidenthaler, Jo-Chi Tseng, Wolfgang Schmidt: ''Unterschiede bei der Adsorption von NO<sub>2</sub> und NO an modifizierter Aktivkohle.'' In: ''Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft.'' 74, Nr. 5, 2014, {{ISSN|0949-8036}}, S. 181–184.</ref>.

== Anwendung ==
Adsorbentien werden unter anderem in Abgasreinigungsanlagen, [[Wasseraufbereitung]]sanlagen, [[Dunstabzugshaube]]n, [[Einlegesohle]]n, [[Adsorptionskältemaschine]]n und [[Kabinenluftfilter]]n eingesetzt. Die Auswahl des jeweiligen Adsorbens richtet sich neben den abzuscheidenden Komponenten unter anderem auch nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten und nach Sicherheitsaspekten. Für die Trennaufgabe ist die Wechselwirkung zwischen dem zu adsorbierenden Stoff (Adsorptiv) und dem Adsorbens von Bedeutung.<ref>Harald Jüntgen: ''Grundlagen der Adsorption''. In: ''Staub – Reinhalt. Luft.'' 36, Nr. 7, 1976, {{ISSN|0949-8036}}, S. 281–288.</ref> Zu den wirtschaftlichen Gesichtspunkten gehört auch die [[Regeneration (Chemie)|Regenerierbarkeit]] des eingesetzten Adsorbens. Dies setzt voraus, dass keine Reaktion zwischen dem adsorbierten Stoff (Adsorpt) und dem Adsorbens stattfindet.<ref>Jürgen Klein: ''Regeneration von Adsorptionsmitteln''. In: ''Staub – Reinhalt. Luft.'' 36, Nr. 7, 1976, {{ISSN|0949-8036}}, S. 292–297.</ref> Bei den Sicherheitsaspekten spielt die [[Reaktivität (Chemie)|Reaktivität]] und [[Brennbarkeit]] von Aktivkohle eine herausragende Rolle.<ref>Götz-Gerald Börger: ''Glimmbrandentstehung in Aktivkohleadsorbern, Teil 1 und Teil 2.'' In: ''[[Chemie Ingenieur Technik|Chem.-Ing.-Techn.]]'' {{ISSN|0009-286X}}, 69, Nr. 1 + 2, 1997, S. 130–132 und 69, Nr. 3, 1997, S. 358–361.</ref> Ebenso können adsorbierte [[Kohlenwasserstoffe]] eine nicht zu vernachlässigende [[Brandlast]] darstellen.

=== Medizinische Anwendung ===
In der Medizin spielen Adsorbenzien (so die medizinisch verbreitete Schreibweise<ref>{{Internetquelle |url=https://www.pschyrembel.de/Adsorbenzien/K01QU |titel=Pschyrembel Online |abruf=2023-10-27}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Gelbe Liste Online |url=https://www.gelbe-liste.de/selbstmedikation/durchfall/phytopharmaka-adsorbenzien-durchfall |titel=Phytopharmaka, Adsorbenzien und andere Substanzen {{!}} Gelbe Liste |sprache=de |abruf=2023-10-27}}</ref>) eine wichtige Rolle in der Behandlung von [[Vergiftung|Intoxikationen]] oder in der symptomatischen Behandlung von [[Toxin]]-abhängigen Erkrankungen. Beispiele oral zu verabreichender Adsorbenzien sind Aktivkohle bei einigen oral aufgenommenen Giften, [[Smektitgruppe|Smektit]] (dioktaedrisch) zur Senkung der Durchfalldauer bei Bakterientoxin-bedingten akuten infektiösen [[Gastroenteritis|Gastroenteriden]] im Kindesalter<ref>{{AWMF|https://register.awmf.org/assets/guidelines/068-003l_S2k_AGE-Akute-infektioese-Gastroenteritis-Saeuglinge-Kinder-Jugendliche-2019-05.pdf|Akute infektiöse Gastroenteritis im Säuglings-, Kindes- und Jugendalter|S2k|Gesellschaft für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung e. V. (GPGE)}}</ref> und [[Antazidum|Antazida]] bei der Behandlung von [[Gastroösophagealer Reflux|gastroösophagealem Reflux]]<ref>{{AWMF|https://register.awmf.org/assets/guidelines/021-013l_S2k_Gastrooesophageale-Refluxkrankheit-eosinophile_Oesophagitis_2023-09.pdf|Gastroösophageale Refluxkrankheit und eosinophile Ösophagitis|S2k|Deutsche Gesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten e. V. (DGVS)}}</ref>. [[Extrakorporales System|Extrakorporal]] ist beispielsweise die [[Dialyse#Hämoperfusion|Hämoperfusion]] zu nennen, welche Adsorbenzien wie Aktivkohle oder [[Ionenaustauscherharze]] verwendet<ref>{{Internetquelle |url=https://www.pschyrembel.de/H%C3%A4moperfusion/K09B6 |titel=Pschyrembel Online |abruf=2023-10-27}}</ref>.

== Literatur ==
* VDI 3674:2013-04 ''Abgasreinigung durch Adsorption; Prozessgas- und Abgasreinigung (Waste gas cleaning by adsorption; Process gas and waste gas cleaning).'' Beuth Verlag, Berlin. ([https://www.vdi.de/richtlinie/vdi_3674-abgasreinigung_durch_adsorption_prozessgas_und_abgasreinigung/ Zusammenfassung und Inhaltsverzeichnis online])

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Funktionswerkstoff]]
[[Kategorie:Laborverbrauchsmittel]]
[[Kategorie:Abgasreinigungstechnik]]

Adsorbens - Versionsgeschichte

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