absorptie - absorp'tie [Lat. absorbere], v., inzuiging, opslorping; — van straling, vermindering in intensiteit bij de doorgang door materie ; — van geluid, vermindering van de geluidsenergie door de omzetting ervan in warmte door de stof waarin het geluid zich voortplant; — van een gas of vloeistof, het verschijnsel dat een gas of vloeistof in het volume van een vaste stof of een vloeistof wordt opgenomen en vastgehouden ; (biofysica) het opnemen, resp. opgenomen worden van stoffen uit de omgeving door de cellen van een organisme.
BIOFYSICA.
Hier zijn twee geheel verschillende vormen van absorptie van belang, nl. de absorptie van een gas (of een vloeistof) door een vaste stof (of een vloeistof), en de absorptie van straling door materie. De eerste vorm van absorptie treedt op wanneer een organisme voedingsstoffen uit de omgeving opneemt. Veelal is de voedingsstof opgelost in de vloeistof die de cel omgeeft. De wand van de levende cel (celmembraan) is in staat de gewenste stoffen te laten passeren. Soms blijft hierbij de cel zelf passief, en spelen verschijnselen als diffusie, osmose, verschil in elektrische lading enz. een belangrijke rol; soms echter vertoont de cel een actiever gedrag bij de absorptie.
De absorptie van straling door materie is biologisch van zeer groot belang. Veel organismen zijn in staat om stralingsenergie te benutten. De mate van absorptie en de processen die erbij zijn betrokken zijn in sterke mate afhankelijk van de golflengte van de straling. Te noemen zijn de absorptie van licht door de groene bladeren van planten en de daarmee samenhangende, zeer belangrijke levensprocessen (zie fotosynthese). Ook het zien berust mede op de absorptie van straling door lichtgevoelige cellen in het netvlies van het oog. Tevens moet worden genoemd de absorptie van infrarode en ultraviolette straling door het menselijk lichaam.
De absorptie van straling met zeer korte golflengte wordt toegepast zowel in de medische diagnostiek, bij het maken van röntgenfoto's, alsook in de therapie (zie straling, biologische werking). NATUURKUNDE. Het verschijnsel waarbij stralingsenergie (geluidsgolven, elektromagnetische straling) in een stof wordt omgezet in een andere vorm van energie, of waarbij deeltjes (b.v. neutronen) in een stof worden ingevangen. Voor elektromagnetische straling geldt: is de straling monochromatisch, dan is de afname ∆l van de intensiteit van de straling in een dun laagje dl van de stof steeds een vaste fractie van de stralingsintensiteit en van de dikte van het laagje, in formule: ∆I = -Iλkλdl, waarin kx de absorptiecoëfficiënt van die stof bij die golflengte is. Uitgewerkt voor grotere laagdikten leidt dit tot een exponentiële afname van de doorgelaten straling als functie van de laagdikte (zie Beer, wet van). Voorbeeld: wanneer een laagdikte d 50 % van de straling van een bepaalde golflengte absorbeert, zullen laagdiktes van 2d, 3d en 4d resp. 25 %, 12 % en 61/4 % doorlaten.
De golflengte-afhankelijkheid van de absorptie manifesteert zich in het absorptiespectrum, dat op twee manieren gebruikt wordt.
1. Het spectrum levert gegevens over de structuur van de stof, vnl. op atomair niveau.
2. Het spectrum wordt gebruikt om de aanwezigheid en de hoeveelheid van een stof te bepalen. Ten opzichte van emissiespectra hebben absorptie-spectra het voordeel dat de stof niet op een hoge temperatuur gebracht hoeft te worden, zodat ook stoffen die makkelijk uiteenvallen onderzocht kunnen worden (zie infrarood-spectrometrie). De absorptie die het licht van de sterren op zijn weg ondergaat, eer het in de aardse dampkring is gekomen, wordt veroorzaakt door de gassen en stofwolken die voorkomen in de ruimte tussen de sterren. Vaak vindt men midden in de grootste sterrenrijkdom eigenaardige donkere plekken, die klaarblijkelijk door absorberende donkere wolken ontstaan (lokale interstellaire absorptie). Daarenboven worden alle ver verwijderde sterren enigszins verzwakt en roodachtig gekleurd door een algemene absorptie, die geleidelijk toeneemt van het rode naar het violette uiteinde van het spectrum, evenredig met ca. 1/λ. Deze interstellaire absorptie (en verstrooiing) wordt veroorzaakt door korrels, die deze donkere wolken vormen en die geassocieerd zijn met HI-gebieden. Deze korrels polariseren ook het sterrelicht, hetgeen erop wijst dat zij niet willekeurig richtingen vertonen, maar georiënteerd zijn, waarschijnlijk als gevolg van interstellaire magneetvelden. Bijzonder duidelijk ziet men de werking der interstellaire absorptie aan de extragalactische nevels en de bolvormige sterhopen: deze zijn zeer waarschijnlijk gelijkmatig over de hemelbol verdeeld, maar zij schijnen in de melkweg te ontbreken, kennelijk omdat men in die richting door de volle lengte der absorberende laag moet kijken. De absorptie geschiedt dus vooral in de buurt van het melkwegvlak. Buiten de donkere wolken wordt ze geschat op 0,3 magnitude per 1000 parsec; indien de donkere wolken meegerekend worden is de gemiddelde absorptie van geel licht 1-2 magnitude per 1000 parsec.
Optische straling van sterren die dicht bij het centrum van de melkweg liggen kan slechts tot op ca. 10 kiloparsec worden waargenomen. Reeds op enige honderden lichtjaren van dit vlak verdwijnt de lichtverzwakkende laag; daarbuiten is het heelal vrijwel doorzichtig zo ver de kijkers dragen. De lichtverzwakkende laag in het melkwegvlak moet een dichtheid hebben van de orde I0-26 g/cm3; bij veel grotere dichtheid zouden waarneembare storingen in de beweging der sterren ontstaan. Een dergelijke ijle stof in gasvorm zou nooit de waargenomen interstellaire absorptie kunnen veroorzaken; men moet aannemen dat deze uit een rook van vaste deeltjes bestaat. Uit de wijze waarop de absorptie van rood naar violet toeneemt, besluit men dat de deeltjes gemiddeld een afmeting hebben van 10-5 cm. Men vermoedt wel dat het korreltjes zijn van een niet-geleidende stof, waarin ijs, koolstof en wellicht bevroren methaangas de hoofdbestanddelen kunnen zijn. Ook in vele extragalactische nevels, die sterrenstelsels zijn zoals het melkwegstelsel, vindt men een absorberende donkere laag in het symmetrievlak.
Het melkwegstelsel bevat ook nog gassen in de interstellaire ruimte. Deze veroorzaken slechts lichtabsorptie in enkele bepaalde spectraallijnen. Ten gevolge van de interstellaire absorptie blijft het centrum van het melkwegstelsel geheel aan het oog onttrokken. Zolang geen rekening gehouden werd met de absorptie werden de afstanden in het melkwegstelsel overschat, want de geringe lichtsterkte van allerlei sterren werd toegeschreven aan de grote afstand, terwijl zij in feite door de absorptie veroorzaakt was. De bestudering van dit effect is dus van grote betekenis voor het algemeen wereldbeeld. In sommige richtingen bevinden zich ‘galactische vensters’, waar de interstellaire absorptie toevallig geringer is en de waarneming soms tot zeer grote afstanden reikt (zie interstellaire ruimte).
Intergalactische absorptie. De gemiddelde dichtheid van het intergalactisch gas moet in de buurt liggen van 10-29 g/cm3. De juiste bepaling van de dichtheid en de temperatuur van het intergalactisch medium is van belang voor de kosmologie. De radio-astronomie en de röntgenastronomie hebben het mogelijk gemaakt door interstellair stof heen waarnemingen te doen. Aangezien de mate van absorptie varieert met de geabsorbeerde golflengte kan men door metingen in welgekozen golfbereiken afstandsbepalingen uitvoeren van verafgelegen röntgenbronnen. Op dit ogenblik wordt als meest waarschijnlijke waarde voor de extragalactische absorptie aangenomen: 0,004 magnitude per mln. parsec.
SCHEIKUNDE.
Het opnemen van vloeistof of gas door een vaste stof of vloeistof kan geschieden door capillaire werking (b.v. water in vloeipapier), of door chemische reactie (b.v. ammoniakgas of fluorwaterstofgas in water). De geabsorbeerde hoeveelheid per volume-eenheid absorbens bereikt een verzadigingswaarde, afhankelijk van temperatuur en druk. Absorptie gaat gepaard met warmteafgifte (oplossingswarmte). Absorptie vindt in de chemische industrie op grote schaal toepassing, b.v. bij het reinigen en/of terugwinnen van gassen.
