Адсорбция — процесс поглощения газов (паров) или жидкостей поверхностью твердых тел (адсорбентов). В случае избирательного поглощения компонентов смеси появляется возможность ее разделения на составляющие компоненты. Явление адсорбции связано с наличием сил притяжения между молекулами адсорбента и поглощаемого вещества. Адсорбция является одним из эффективных методов разделения газообразных и жидких смесей компонентов, различающихся структурой молекул.
Твердое вещество, на поверхности или в порах которого происходит концентрирование поглощаемого вещества, называется адсорбентом. Поглощаемое вещество, находящееся вне пор адсорбента, называется адсорбти-вом, а после его перехода в адсорбированное состояние — адсорбатом.
Адсорбция используется для очистки газовых (жидких) смесей от нежелательной примеси или для выделения этой примеси в качестве целевого продукта. Благодаря селективности поглощения различных компонентов адсорбция является одним из эффективных процессов разделения.
В пищевой технологии адсорбция используется для очистки диффузионного сока и сахарных сиропов в сахарном производстве, осветления пива и фруктовых соков; очистки от органических и других соединений спирта, водки, коньяка и вин; сиропов в крахмало-паточном производстве и др.
Адсорбция широко применяется также для осушки газов и их очистки с выделением ценных компонентов, для извлечения (регенерации) растворителей из газовых (паровых) или жидких смесей, для осветления растворов, очистки газовых выбросов и сточных вод и в аналитических целях.
Различают два вида адсорбции — физическую и химическую. При физической адсорбции молекулы поглощенного вещества, находящиеся на поверхности адсорбента, не вступают с ним в химическое взаимодействие. При химической адсорбции, или хемосорбции, молекулы поглощаемого вещества химически взаимодействуют с адсорбентом. При физической адсорбции связь молекул поглощенного вещества (адсорбата) с адсорбентом менее прочна, чем при хемосорбции.
После осуществления адсорбции, как правило, производят десорбцию адсорбата. Это позволяет извлечь из сорбента поглощаемый компонент (нередко — целевой продукт) и вновь использовать освобожденный от него сорбент: промышленные сорбенты чаще всего очень дороги, так что одноразовое их использование экономически невыгодно, иногда — просто недопустимо. После десорбции обычно необходимо провести активацию сорбента, чтобы восстановить его адсорбционные свойства. Стадии десорбции и активации адсорбента (вместе) представляют собой его регенерацию: после нее сорбент готов к повторному использованию в процессе адсорбции.
Процессы адсорбции, десорбции, активации могут осуществляться в непрерывном режиме — тогда каждый из них проводится в отдельном аппарате, а адсорбент перемещается из адсорбера в десорбер, далее — в регенератор (активатор) и снова в адсорбер. Адсорбция — один из немногих процессов, когда полунепрерывные режимы (неподвижный слой сорбента и движение через него потока сплошной среды) вполне конкурентоспособны с непрерывными. Целиком периодические процессы в промышленности используются нечасто (преимущественно при сорбции поглощаемого вещества из отдельных порций жидкости). В полунепрерывных и периодических процессах стадии адсорбции, десорбции и активации обычно проводят поэтапно в одном и том же аппарате.