Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 17-06-2022

Adsorbentia

betekenis & definitie

worden in de techniek in grote hoeveelheden gebruikt. Hun toepassing aldaar is reeds van oude datum.

Reeds in 1828 werd beenderkool in suikerraffinaderijen gebruikt voor het reinigen van suikeroplossingen. Hieronder zullen de voornaamste adsorbentia worden besproken.1. Actieve kool.
2. Bleekaarden is een aanduiding van een aantal kleisoorten met sterk adsorberende eigenschappen, die voor het ontkleuren (bleken) van oliën en vetten reeds lang in gebruik zijn. Niet iedere soort bezit deze blekende eigenschappen. Alleen de actieve kleisoorten doen dat. In de natuur komen actieve kleisoorten voor, maar er zijn er ook, die eerst langs chemische weg geactiveerd moeten worden voordat ze een bruikbaar adsorbtievermogen krijgen. Dit geschiedt niet altijd met succes, daar bij sommige soorten het adsorbtievermogen door kunstmatig activeren, niet noemenswaard wordt vergroot. De meest bekende bleekaarde is vollersaarde (Füllers earth), welke naam afstamt van het oorspronkelijke gebruik dat men van deze klei maakte voor het vollen van wollen goederen, dat is het verwijderen van vet uit deze stoffen. Wanneer men de hoeveelheden die de industrie ervan gebruikt, als maatstaf aanneemt, dan is vollersaarde de belangrijkste van alle adsorbentia. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het bleken van plantaardige oliën en petroleum, het adsorberen van kleurstoffen en andere organische stoffen in waterige oplossing, het reinigen van transformatorenolie. Men kan er vloeistoffen en gassen mee desodoriseren en het werkt als ionenuitwisselaar. Het wordt zowel bij de percolatie, als bij de contactadsorptie gebruikt.

De groep der activeerbare kleisoorten wordt voornamelijk gevormd door de bentoniten, die in grote hoeveelheid in het Z.W. der V. S. worden gevonden en in poedervorm in de handel gebracht, zodat ze alleen voor de contactadsorbtie gebruikt kunnen worden.

Alle industrieel belangrijke adsorberende kleisoorten zijn magnesium-aluminium-silicaten, die een hoger kiezelzuurgehalte bezitten dan de kaolinen. Hun adsorberend vermogen is niet afhankelijk van de chemische samenstelling, maar van hun physische structuur.

Vollersaarde gaat vanuit de mijn naar de fabriek, waar de stof gedroogd en daarna gemalen wordt, om ten slotte, met behulp van zeven, gescheiden te worden in producten van verschillende korrelgrootte. Na gebruik kan vollersaarde geregenereerd worden door het in ovens te branden. Kunstmatig geactiveerde klei wordt verkregen door de daartoe geschikte kleisoorten met zuren te behandelen. In Duitsland en in het W. der V. S., waar de beschikbare kleisoorten geen groot adsorbtievermogen hebben, is het klei-activeren tot grote ontwikkeling gekomen. Men behandelt de klei met zwavelzuur of met zoutzuur.

Het adsorbtievermogen van een geactiveerde klei is veel groter dan dat van een natuurlijke. Soms zijn ze drie- of vijfmaal zo actief. Zij worden ook gebruikt voor het bleken van ruwe gesmolten zwavel en voor het bleken van bijenwas. Nadelen zijn. dat ze alleen voor de contactadsoi ptie geschikt zijn en dat ze niet geregenereerd kunnen worden. In bepaalde gevallen combineert men bleekaarde met actieve kool. Zo kan men colophonium bleken door deze hars op te lossen in benzeen of in tetrachloorkoolstof en de oplossing te behandelen met een mengsel van bleekaarde en decalit (actieve kool).

3. Silicagel wordt verkregen door een colloïdale oplossing van kiezelzuur te laten coaguleren, een hard, glasachtig product, dat in de vorm van kleine bolletjes wordt gebracht. Deze bevatten 99 pct SiO4. Ook silicagel kan, na gebruik, door verhitten of in vacuum worden geregenereerd. Vele gassen worden er door geadsorbeerd, maar silicagel is zeer selectief voor waterdamp, waarvan het 40 pct van het eigen gewicht kan opnemen. Vandaar, dat het veel gebruikt wordt voor het drogen van gassen. Het is een goede drager voor katalysatoren en dient als zodanig in de zwavelzuurfabriek volgens het contactproces, waar het de drager voor het platina is, dat hier als katalysator optreedt. Evenzo doet het dienst als drager van nikkel bij het hydrogeneren van oliën, terwijl het een dergelijke rol vervult bij de fabricatie van vliegtuigbenzine en bij die van synthetische rubber. Als absorbens wordt het verder toegepast bij de luchtbehandeling (air conditioning, klimaatregeling), het ontzwavelen van petroleumdampen (desulfureren), zwavelwaterstofadsorptie enz. Gedurende de laatste wereldoorlog werden vele stalen werktuigen, als kanonnen, zoeklichten, enz. tegen roest beschermd door ze in silicagel te pakken. Er zijn nog meer toepassingen van dit veelzijdige adsorbens, die niet alle genoemd kunnen worden.
4. Stoffen met aluminiumoxyde als basis hebben een belangrijke plaats ingenomen onder de technische adsorbentia. Bij het raffineren van bauxit, de primaire grondstof voor de aluminiumbereiding, werd een aluminiumoxydehydraat gewonnen, dat als hygroscopische stof toepassing vond en thans in dat opzicht met silicagel concurreert. Tegenwoordig gebruikt men hiervoor geactiveerde bauxit, dat goedkoper is en dat ook reeds in de petroleumindustrie concurreert met vollersaarde. Bauxiten zijn gesteenten, die als hoofdbestanddeel verschillende vormen van aluminiumoxydehydraten bevatten en die vermengd zijn met kaolinit, ijzeren titanium mineralen. De belangstelling voor bauxit als adsorbens neemt toe op grond van het grote adsorptievermogen van het door verhitting geactiveerde materiaal. Het kan vollersaarde vervangen, maar in vele gevallen overtreft het effect dat van vollersaarde. De werking van geactiveerde bauxit is zeer afhankelijk van de temperatuur waarbij het gebrand werd en deze moet dus geregeld worden met het oog op het doel, waarvoor men het adsorbens wil gebruiken. Het kan vele malen geregenereerd worden, voordat het zijn activiteit verliest. Geactiveerde bauxit wordt in de vorm van poreuze korrels in de handel gebracht, onder de naam van: Florite. Een soortgelijk product is: geactiveerd aluminiumoxyde, voornamelijk uit het trihydraat- AL203.3H20 bestaande, dat in verschillende door letters aangegeven, variaties in de handel komt. Elke soort is voor speciale doeleinden geschikt gemaakt. De drogende werking van dit product evenaardt het fosforpentoxyde zonder daarvan de nadelen te bezitten. Men kan het gemakkelijk hanteren, het is niet gevaarlijk, zoals sterk zwavelzuur en het vervloeit niet, zoals chloorcalcium, NaOH of KOH.
5. Geactiveerde magnesia wordt gebruikt bij de bereiding van benzine om H2S en organische sulfiden te verwijderen. Tevens wordt het toegepast bij het chemisch reinigen van kledingstukken voor het verwijderen van resten van oplosmiddelen. Het kan geregenereerd worden.

Magnesol is een synthetisch magnesiumhydrosilicaat, dat evenals de bleekaarden voor het ontkleuren van petroleumderivaten wordt gebruikt.

Remosil is een geactiveerde magnesia voor het verwijderen van kiezel uit ketelvoedingwater.

6. Kiezelgoor, infusoriënaarde, bergmeel, diatomeeënaarde, Kieselguhr (Duits) is een witte, grijze, bruinachtige en lichtgroene, meelachtige massa, bestaande uit amorfe, waterhoudend kiezelzuur bevattende pantsers van afgestorven diatomeeën, die gevonden wordt in somtijds uitgestrekte banken in de buurt van bruinkool- en veenlagen in tertiaire en quaternaire formaties. Het bestaat voor 75-96 pct uit kiezelzuur en voor 8-13 pct uit water en een weinig organische stof; niet smeltbaar, niet brandbaar, biedt zij bij gewone temperatuur weerstand aan de meeste chemicaliën en adsorbeert water in grote hoeveelheden. In 1860 werd de aandacht op het kiezelgoor gevestigd, toen Nobel het glyceroltrinitraat in kiezelgoor liet opzuigen, waarbij hij het dynamiet verkreeg. Tegenwoordig vindt het in andere explosiefstoffen toepassing. Door er vloeistoffen in te laten opzuigen, verzwakt men de te sterke werking dezer vloeistoffen en men brengt ze in een vaste toestand, die voor bepaalde doeleinden geschikter is. Verzadigt men kiezelgoor met o-dimitrocresol, dan verkrijgt men de onkruidverdelgende stof: genitreerde kiezel, waardoor de vloeistof in een uitstrooibare vorm wordt gebracht. Verzadigt men het met een oplossing van acetyleen in aceton, dan verkrijgt men de vulling voor flikkerlichten van vuurbakens in havens. Op soortgelijke wijze past men het toe in hardspiritus en andere hulpmiddelen voor aanstekers, voor het vasthouden van reagentia bij diverse processen en vele andere doeleinden. Uitgebreide toepassing vindt het als drager van katalysatoren, waarbij het adsorptievermogen van het kiezelgoor een gunstige werking heeft.

IR DR A. VAN SCHERPENBERG

Lit.: O. Kausch, Das Kieselsäuregel und die Bleicherden (Berlin 1927), Ergänzungsband (Berlin 1935); F. Krczil, Kieselgur, ihre Gewinnung, Veredlung und Anwendung (Stuttgart 1936); R. Caovert, Diatomaceous Earths (New York 1930); J. Feronyi, Die Filtration mit aktivierten Kieselguren, Ein Berater für die Praxis (Stuttgart 1941); V. R. Deitz, Bibliography of solid adsorbents, for the years 1900-1942 inclusive (Washington 1944); G. L. Mantell, Adsorption (New York and London 1945); W. R. Aehnelt, Entfärbungs- und Klärmittel (Dresden und Leipzig 1943); Anon.: Bentonite, ses propriétés, sa Constitution, ses gisements, sa préparation et ses emplois (Paris 1942); F. Krczil Technische Adsorptionsstoffein der Kontaktkatalyse (Leipzig 1938).

< >