Почему одежда маляра пахнет краской, а одежда кондитера - ванилью? Почему родители могут заподозрить подростка в курении, если он просто находился рядом с курящими? Ответ кроется в способности некоторых материалов поглощать частички веществ, в данных примерах веществ, обладающих запахом.
"Поглотитель частиц" называют сорбентом, а "поглощаемые частицы" - сорбатом. Если поглощение происходит в поверхностном слое сорбента, то говорят об адсорбции, а если сорбат поглотился всем объёмом сорбента, то говорят об абсорбции. Адсорбцию и абсорбцию объединяют словом «сорбция».
Процесс сорбции человек с давних пор наблюдает в природе. Так, родниковая вода, проходя через слои глины и песка, выходит на поверхность чистой. Экспериментальное открытие процессов сорбции было связано с потребностью в очистке веществ от посторонних примесей. Во второй половине XVIII века шведский химик Карл Вильгельм Шееле обнаружил способность свежепрокалённого древесного угля поглощать различные газы.
Несколькими годами позже – в 1785 году – русский химик Товий Егорович Ловиц обратил внимание на способность древесного угля очищать спирт. Толчком к этому открытию послужила необходимость найти способ очистки винно-каменной кислоты, которую учёный получал в аптеке для медицинских целей. При выпаривании растворов кислоты почти всегда наблюдалось потемнение, даже если процесс проводили со всеми предосторожностями, на медленном огне. Очистить винно-каменную кислоту помог древесный уголь. Будучи настоящим учёным, Т. Е. Ловиц не успокоился, открыв единичный факт, а принялся за постановку многочисленных опытов, подробно изучая различные случаи применения древесного угля в качестве адсорбирующего агента.
Т. Е. Ловиц выяснил, что для лучшей поглощаемости древесный уголь должен быть прокалён и превращён в порошок. Обработанный таким образом уголь был способен очищать загрязнённые растворы солей, прояснять цвет мёда, и соков, обесцвечивать растворы красящих веществ, а также очищать застоявшуюся, имеющую неприятный запах воду, делая её пригодной для питья. По ходатайству Т. Е. Ловица с 1794 года угольный порошок стал использоваться на русском морском флоте для очистки испорченной воды во время морских походов.
Но наибольшего развития учение об адсорбции достигло в XX веке благодаря работам российских учёных. Так, Николай Дмитриевич Зелинский в 1915 году во время Первой мировой войны занимался поиском адсорбента для ядовитого хлора, который применяли на поле боя в качестве химического оружия немецкие войска. Идея использовать природное вещество – древесный уголь, легла в основу разработанного им противогаза.
Отечественные учёные Михаил Михайлович Дубинин, Александр Наумович Фрумкин подробно описали сорбционные процессы и разработали теорию сорбции.
Таким образом, открытие и изучение "поглотителей частиц" послужило началом для развития учения о поверхностных явлениях.
А какие сорбенты, используемые в повседневной жизни, вам известны? Где вы находите им применение?