Hấp thụ và hấp phụ là hai khái niệm phổ biến trong lĩnh vực hóa học và vật lý. Tuy có vẻ tương đồng về mặt ngữ nghĩa nhưng hai hiện tượng này lại sở hữu những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt. Trong bài viết dưới đây, Biogency sẽ cùng bạn đi phân biệt về hấp thụ và hấp phụ cũng như ứng dụng của chúng trong xử lý nước thải.
Các nội dung chính
Hấp thụ là gì? Hấp phụ là gì?
Hấp thụ (tiếng anh là Absorption), là hiện tượng một chất (chất bị hấp thụ) xâm nhập và tan vào bên trong một chất khác (chất hấp thụ), tạo thành dung dịch đồng nhất. Quá trình này xảy ra do lực tương tác giữa các phân tử của chất bị hấp thụ và chất hấp thụ. Điều này dẫn đến sự hòa tan và phân tán đều đặn của chất bị hấp thụ trong dung dịch.
Đây là một một hiện tượng phức tạp, bao gồm cả yếu tố vật lý và hóa học. Các phân tử chất của chất bị hấp thụ tương tác với chất hấp thụ qua các lực như tác động Van der Waals, tương tác điện hoặc liên kết hydro. Quá trình này tạo ra sự phân tán đều của chất bị hấp thụ trong dung dịch, được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và các lĩnh vực sinh học, y học.
Ví dụ:
- Nước hấp thụ muối, tạo thành dung dịch muối.
- Mực in thấm vào giấy.
- Khí CO2 hấp thụ vào nước, tạo thành axit cacbonic.
- Nước được rễ cây hấp thụ qua lông hút, sau đó vận chuyển đến các bộ phận khác của cây.
- Thuốc uống được hấp thụ vào máu qua đường tiêu hóa.
Hấp phụ (tiếng anh là Adsorption) là hiện tượng một chất (chất bị hấp phụ) bám dính trên bề mặt của một chất khác (chất hấp thụ). Quá trình này xảy ra do lực liên kết bề mặt giữa các phân tử của chất bị hấp phụ và các nguyên tử hoặc ion trên bề mặt chất hấp thụ. Các nguyên tử hoặc ion này tạo ra các tác nhân hút phân cực hoặc tương tác với các phân tử bị hấp phụ qua lực Van der Waals, lực điện cực hay liên kết hydro.
Hấp phụ rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong khoa học vật liệu và hóa học môi trường. Khác với hấp thụ, trong hấp phụ, chất bị hấp phụ chỉ bám trên bề mặt chất hấp thụ mà không tan vào bên trong. Quá trình này thường xảy ra khi chất bị hấp phụ và chất hấp thụ có các tính chất hóa học hoặc vật lý phù hợp để tạo ra sự kết dính hiệu quả, được áp dụng rộng rãi trong công nghệ, môi trường và các ứng dụng y học.
Ví dụ:
- Màu thực phẩm bám dính vào bề mặt thức ăn.
- Nước bám dính vào thành cốc.
- Than hoạt tính hấp phụ các chất độc hại trong không khí.
- Keo dán dính các vật liệu.
- Sơn bám dính vào tường.
Phân biệt hấp thụ và hấp phụ
Hấp thụ và hấp phụ là hai hiện tượng thường gặp trong khoa học, tuy có tên gọi gần giống nhưng lại sở hữu bản chất và ứng dụng hoàn toàn khác biệt. Việc nắm bắt sự khác biệt này đóng vai trò then chốt để thấu hiểu các quy trình và hệ thống phức tạp của chúng trong đời sống. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giúp bạn phân biệt rõ ràng hai hiện tượng này:
| Tiêu chí | Hấp thụ | Hấp phụ |
| Định nghĩa | Là quá trình chất hấp thụ hòa tan hoặc khuếch tán vào bên trong chất hấp thụ. | Là quá trình chất bị hấp phụ bám dính trên bề mặt chất hấp phụ. |
| Quá trình | Diễn ra trong toàn bộ khối lượng của chất hấp thụ. | Chỉ diễn ra trên bề mặt chất hấp phụ. |
| Trao đổi nhiệt | Quá trình thu nhiệt | Quá trình tỏa nhiệt |
| Hiện tượng | Một hiện tượng số lượng lớn | Một hiện tượng bề mặt |
| Trạng thái | Dung dịch | Rắn hoặc lỏng |
| Nhiệt độ | Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. | Hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ thấp. |
| Tốc độ phản ứng | Xảy ra với tốc độ không đổi. | Tăng và đạt trạng thái cân bằng. |
| Giải hấp phụ | Các phân tử được hòa tan hoặc khuếch tán hoàn toàn và không thể dễ dàng tách ra. | Các phân tử được giữ lỏng trên bề mặt và có thể dễ dàng loại bỏ. |
Ứng dụng hấp thụ và hấp phụ trong xử lý nước thải
Hấp thụ và hấp phụ là hai quá trình vật lý có vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm và tạp chất ra khỏi nước. Hiểu rõ bản chất và ứng dụng của hai hiện tượng này là chìa khóa để khai thác tối ưu tiềm năng của chúng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước ngày càng gia tăng.
Hấp thụ được sử dụng để loại bỏ các kim loại nặng độc hại như asen, chì, thủy ngân,… ra khỏi nước thải bằng cách sử dụng than hoạt tính, zeolit, nhựa trao đổi ion,… Ngoài ra, quá trình này cũng được áp dụng để loại bỏ màu sắc ra khỏi nước thải bằng than hoạt tính, nhựa trao đổi ion. Các chất hấp thụ này có khả năng giữ lại các chất ô nhiễm trên bề mặt, giúp làm sạch nước thải hiệu quả.
Mặt khác, hấp phụ được sử dụng để loại bỏ bùn bám lơ lửng trong nước thải bằng các chất hấp phụ như cát, sỏi,… Quá trình này cũng được áp dụng để loại bỏ vi khuẩn và virus nhờ than hoạt tính, zeolit. Bên cạnh đó, hấp phụ còn hiệu quả trong việc loại bỏ dầu mỡ ra khỏi nước thải thông qua việc sử dụng các chất hấp phụ như bùn sinh học.
Hấp thụ và hấp phụ là những công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, thân thiện góp phần bảo vệ nguồn nước quý giá cho con người và hệ sinh thái. Vì vậy, mỗi người cần chú ý cách lựa chọn và sử dụng vật liệu phù hợp, cũng như cách vận hành và bảo trì hệ thống hiệu quả. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hãy liên hệ với Biogency qua Hotline 0909 538 514 nhé!
>>> Xem thêm: Bí quyết giúp xử lý nước thải sinh hoạt đạt loại A
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
