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Lexikon der Chemie: Absorption

Absorption, 1) A. von Gasen, Aufnahme eines Gases in das Innere einer kondensierten Phase in molekular-disperser Verteilung. Bei der reversiblen, physikalischen A. ist der Gleichgewichtspartialdruck des Absorbats über der Lösung beträchtlich und hängt von der Konzentration des in der Flüssigkeit bereits gelösten Gases ab. Eine vollständige Aufnahme des Absorbats durch das Absorbens ist nicht möglich. Erfolgt dagegen bei der A. eine chem. Reaktion, so ist bei niedrigem Dampfdruck der absorbierten Substanz über der Lösung eine vollständige A. theoretisch möglich. Meist stellt sich ein bestimmter Gleichgewichtsdruck des Absorbats über der Lösung ein.

Für die physikalische A. gilt eine dem Nernstschen Verteilungssatz analoge Beziehung, das Henrysche Gesetz, wonach bei konstanter Temperatur die Sättigungskonzentration c eines Gases in einer Lösung dem Partialdruck p proportional ist: c = α·p = n/v. In der Formel bedeuten v Volumen der Flüssigkeit, c Sättigungskonzentration des Gases in der Lösung, n Stoffmenge des gelösten Gases, α Bunsenscher Absorptionskoeffizient.

Bei der A. eines Gasgemisches stellt sich für jede Komponente ein ihrem Partialdruck und Löslichkeitskoeffizienten entsprechendes Gleichgewicht ein. Das Austreiben eines absorbierten Gases durch Temperaturerhöhung, Entspannung der Lösung oder durch Behandlung mit einem Inertgas wird als Exsorption bezeichnet. Nach chemischer A. ist sie nur möglich, wenn die dabei gebildete Verbindung unbeständig ist und sich infolgedessen ein bestimmter Partialdruck des Absorpts über der Flüssigkeit einstellen kann.

Die A. wird im Laboratorium zur Gasreinigung und in der chem. Industrie bei der Reinigung oder Trennung von Gasgemischen angewendet, z. B. zur Entfernung von CO2, COS und H2S aus Erd- und Synthesegas (Rectisol-Verfahren, Sulfinol-Verfahren). Dazu setzt man Apparaturen ein, die eine möglichst große Berührungsoberfläche zwischen Gas und Flüssigkeit gewährleisten, z. B. Füllkörperkolonnen, Sprühtürme, Dünnschichtabsorber u. a.

2) A. von Strahlung, Abnahme der Intensität von elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung beim Durchgang durch einen festen, flüssigen oder gasförmigen Körper. Bei der A. erfolgt eine teilweise Umwandlung der Strahlungsenergie in andere Energieformen, wie Wärmeenergie, Anregungsenergie u. a. Der Quotient von absorbierter (IA) zu auffallender Strahlung (I0) heißt Absorptionsvermögen. Der Ausdruck IA/I0 · 100 wird als prozentuale A. bezeichnet.

Wenn monochromatische Strahlung parallel eine homogene Substanz durchdringt, dann werden von Schichten gleicher Dicke gleiche Bruchteile der Strahlung absorbiert. Das Absorptionsgesetz ID = I0e-a·d wurde zuerst von Lambert und Bouguer formuliert, wobei ID die Intensität der durchgelassenen, Io die Intensität der auffallenden Strahlung, d die Schichtdicke, α den Absorptionskoeffizienten bedeuten. Meist wird das Absorptionsgesetz in der Form ln(I0/ID) = a·d angegeben. Der Absorptionskoeffizient ist in starkem Maße von der Frequenz der Strahlung sowie der Natur der durchstrahlten Probe abhängig. Die A. von Strahlung ist die Grundlage wichtiger Teilgebiete der Chemie, z. B. der Strahlen- und Photochemie. Vgl. auch Extinktion; über A. in Lösungen Lambert-Beersches Gesetz.

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