Das Adsorptionsmittel und seine Oberfläche

Je feiner man eine bestimmte Menge einer Substanz zerteilt, desto größer wird ihre Oberfläche.

Beim Extrahieren erreicht man das durch intensives Schütteln, wodurch die Kontaktoberfläche zweier Flüssigkeiten stark vergrößert wird.

Bei Festkörpern wird die Substanz zerkleinert oder gleich bei der Herstellung in Form besonders kleiner Partikel ausgefällt.
Wie sich zum Beispiel die Zerkleinerung eines Würfels auf seine Oberfläche auswirkt, wird auf einer besonderen Webseite vorgerechnet.

 


Neben der Zerkleinerung der Partikel sorgt man dafür, dass die Oberfläche rau und zerklüftet ist. Hinzu kommen Kilometer lange Poren mit molekularen Dimensionen, die im Inneren von kleinsten Mengen der Partikel verlaufen.

Ein Beispiel ist Siliciumdioxid. Quarzsand (z. B. Seesand) besteht aus kleinen Quarzkörnern, die rund abgeschliffen sind. Die adsorptive Oberfläche ist glatt und daher im Verhältnis zum Volumen sehr klein. Im Gegensatz dazu besteht Kieselgel aus einem weitmaschigen, mit langen Poren durchsetzten feinen Material. Seine Adsorptionsfähigkeit ist deshalb sprichwörtlich.

Das gilt auch für die Aktivkohle. Deren Partikel besitzen viele Öffnungen und Hohlräume und damit eine sehr große Oberfläche.


Das hat Folgen für die Anwendung in der chromatographischen Trennung, die ja an Oberflächen abläuft. Denn je größer die Oberfläche des Adsorptionsmittels ist, desto größer ist auch die Adsorptionskapazität, d. h. desto mehr Stoff kann bei gleicher Masse adsorbiert werden. In der HPLC ist der Zerteilungsgrad besonders fein. Das hat aber wiederum einen Nachteil: Das Lösemittel läuft nur sehr langsam durch die Säule und muss deshalb unter hohem Druck (high pressure) hindurch geschickt werden. Drücke um 200 bar sind üblich.


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Letzte Überarbeitung: 14. Juni 2004, Dagmar Wiechoczek