吸収 (化学)のソースを表示

[[化学]]における'''吸収'''（きゅうしゅう、英語 absorption）とは、[[物質]]がある[[相 (物質)|相]]から別の相に移動する現象、または人為的にそれを利用する方法である。

==概要==
似た現象に[[吸着]]（きゅうちゃく、adsorption）があるが、吸着は物質が2相の[[界面]]に集積する現象なのに対し、吸収は[[バルク (界面化学)|バルク]]中に移動する点が異なる。

吸収も、吸着の場合と同様、[[ファンデルワールス力]]などによる物理吸収と、[[共有結合]]による化学吸収に分けられ、一般に物理的吸収は可逆的であり、化学的吸収は不可逆的なものが多い。

==理論==
ある物質xに関して物理吸収が平衡に達した場合、その物質の2つの相における[[濃度]][x]<sub>1</sub>と[x]<sub>2</sub>の比は一定である（濃度が極度に高い場合などを除く）。則ち
:: <math>\frac{[x]_{1}}{[x]_{2}} = \text{constant} = K_{N(x,12)}</math>
の関係が成り立つ。濃度比K<sub>N(x,12)</sub>は[[分配係数]]である。[[気体]]の吸収に関して、[[理想気体]]を仮定すれば、濃度の代わりに[[分圧]]を用いて同じ式が成り立つ。

特にK<sub>N(x,12)</sub>の値が1から遠い場合には、物質xの選択的な[[抽出]]に応用できる。

物理吸収はこの平衡に向けて自発的に進む（則ち[[自由エネルギー]]が減少する）。吸着は一般に[[エントロピー]]減少過程なので[[発熱反応]]となるが、物理吸収はエントロピー増大過程なので[[吸熱反応]]もある。

吸収可能な最大量は以上の性質によるが、吸収の速度は2相間の界面の面積にもより、固体の場合は[[多孔質]]の方がより速く進む。

==他の現象との関係==
上述のように[[吸着]]とは異なる。[[活性炭]]や[[シリカゲル]]などの[[多孔質]]が水や臭気物質を吸う場合、吸収のように思われ勝ちだが、実際は表面への吸着である。

吸収と吸着を合わせて、またいずれの機構か不明の場合も含め、収着（しゅうちゃく、sorption）と呼ぶ。
[[固体]]内部に[[気体]]または[[液体]]が移動する現象を[[吸蔵]]と呼ぶ。広義の吸蔵は吸収または吸着によるものを含み、例えば[[水素吸蔵合金]]などは吸収によるものである。

しかし狭義には気体または液体が一団となって固体内部に移動すること（つまり固体とは別の相になる）を吸蔵と呼び、この場合は吸収および吸着と異なる現象である。

==応用==
吸収は特定の物質を回収または分離するのに用いられる。

水の吸収は日常生活で盛んに利用される。例えば[[乾燥剤]]として使われる[[生石灰]]（化学吸収）、[[塩化カルシウム]]（物理吸収）など。シリカゲルは吸収ではなく吸着を利用している。

液体の水を吸収する材料としては紙・繊維等の[[セルロース]]製品や[[高吸水性高分子]]（物理吸収）が用いられる。

化学吸収を用いる他の例としては、[[脱酸素剤]]などがある。

[[抽出]]も液相による特定成分の吸収を利用する方法である。

==関連項目==
*[[浸透]]
*[[ガス吸収]]
*[[吸湿性]]・[[水和物]]・[[潮解]]
*[[固溶体]]
*[[吸収式冷凍機]] - 気体の凝縮工程を液相または固相への吸収により行う。

{{Normdaten}}
{{デフォルトソート:きゆうしゆう}}
[[Category:物理化学]]
[[Category:分離プロセス]]