Adsorbentien für Industrie und Labor: Mehr als nur Feuchtigkeitsaufnahme.
Wie funktionieren Adsorbentien? Was ist Adsorption? Und welche Produktoptionen gibt es?



Was ist ein Adsorbens?
Adsorbens = Magnet für Moleküle
Stellen Sie sich ein Adsorbens wie einen hochspezialisierten „molekularen Magneten“ vor. Dank ihrer extrem großen inneren Oberfläche zieht es gezielt Fremdstoffe an und hält sie physikalisch in seinenPoren fest. Während viele Menschen bei Adsorbentien zuerst an Feuchtigkeit denken, ist ihr Einsatzgebiet in der Industrie weitaus größer: Sie trennen Stoffgemische, entfernen Gerüche oder filtern Öldämpfe aus Prozessen.
So funktioniert`s: Adsorption.
Belastetes Medium
Gase, Luft oder Flüssigkeiten enthalten unerwünschte Substanzen, die entfernt werden sollen.
Adsorbens
Ein hochporöser Feststoff (z. B. Zeolith, Aktivkohle oder Silicagel) dient als Adsorptionsmittel und wird im Prozess integriert.
Adsorption
Durch molekulare Anziehungskräfte werden Zielmoleküle an der Oberfläche des Adsorbens gebunden.
Bereinigtes Ergebnis
Störende Stoffen wurden ausgefiltert und entfernt. Das Eingangsmedium ist bereinigt.
Adsorbens vs. Trockenmittel.
Was ist was?
Ein Trockenmittel kann ein Adsorbens sein, aber nicht jedes Adsorbens ist automatisch ein Trockenmittel. Nicht verwirren lassen! So schwer ist es eigentlich gar nicht Das eine ist ein Funktionsprinzip, das andere eine Anwendungsbeschreibung:
Adsorbens
Beschreibt eine Funktion – nämlich die Adsorption von Molekülen an einer porösen Oberfläche.
Adsorbentien sind Spezialisten für die Oberflächenbindung. Sie binden nicht nur Wasser, sondern verschiedenste Stoffe wie z.B. H₂O, CO₂, Alkohole, Aromate usw.
Trockenmittel
Beschreibt nur eine Anwendung – nämlich Feuchtigkeit aufnehmen und trocknen.
Trockenmittel werden nur gegen unerwünschte Feuchtigkeit eingesetzt. Das kann physikalisch durch den Prozess der Adsorption passieren, aber auch anderweitig.
Ein Trockenmittel kann ein Adsorbens sein, wenn es Wassermoleküle an seiner Oberfläche adsorbiert.
Es gibt aber auch Trockenmittel, die keine Adsorbentien sind und stattdessen chemisch mit H₂O Molekülen reagieren wie z.B. Calciumchlorid.
Adsorptionsprinzip am Beispiel Silicagel.
Silicagel ist ein hochporöser Stoff – das heißt, über seine ganze Oberfläche verteilt sind unzählige Poren zu finden.
Geformt als kleine Kugeln entsteht ein Granulat, dass bei einer Menge von 1g eine fast drei Tennisfelder große Oberfläche bietet. Die wird vor allem zur Trocknung von ungewollt hoher Luftfeuchtigkeit eingesetzt.
Die Wassermoleküle werden durch physikalische Wechselwirkungen aktiv an der Oberfläche gehalten, ohne dass die Kugeln ihre Form verändern.

Adsorptionsprinzip am Beispiel Molekularsieb.
Molekularsieb besteht aus Zeolith, einem Kristall, der von winzigen Poren durchzogen ist. Anders als bei Silicagel sind sie alle exakt gleich groß, ungefähr so wie die Löcher in einem Sieb.
Das Besondere: Nur Moleküle, die klein genug sind, passen durch die Poren. Wassermoleküle sind z.B. winzig und schlüpfen hinein, größere Moleküle bleiben draußen.
Molekularsiebe kommen in verschiedenen Typen mit verschieden großen Poren. So können ganz gezielt bestimmte Stoffe adsorbiert werden.
Im Inneren werden die Moleküle dann von physikalischen Kräften festgehalten, ohne dass die Kugeln ihre Form verändern. Bevorzugt werden dort vor allem Moleküle, die polar geladen sind.

Adsorptionsprinzip am Beispiel aktiviertes Aluminiumoxid.
Aktiviertes Aluminiumoxid ist ein sehr robuster, poröser Stoff. Sein Inneres ist von unzähligen kleinen Kanälen mit Poren durchzogen, ein bisschen wie bei einem Schwamm, nur fester.
An der inneren Oberfläche dieser Poren finden sich sogenannte Hydroxylgruppen (-OH). Diese können Bindungen mit bestimmten Ionen und polaren Molekülen eingehen und sie "festhalten".
So kann das Material dank physikalischer Kräfte verschiedene Stoffe an seiner Oberfläche binden, ohne dass die Kugeln dabei ihre Form verändern.
Dazu gehören zum Beispiel Wassermoleküle, Fluorid-Ionen oder auch Schwefelwasserstoff.

So wählen Sie das richtige Adsorbens.
Eins haben alle drei gemeinsam: Sie können trocknen. Darüber hinaus hängt die Wahl des richtigen Materials von den zu adsorbierenden Stoffen und Prozessbedingungen ab.
Silicagel | Molekularsiebe | Aktiviertes Aluminiumoxid | |
|---|---|---|---|
Adsorptionsspektrum | Hauptsächlich Wasser, spezielle Varianten für Kohlendioxid | Breites und selektives Spektrum an Molekülen (je nach Typ) | Wasser, Fluorid, Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid usw. |
Affinität | Polare Moleküle | Molekülgröße, polare Moleküle | Polare Moleküle und Ionen |
Druck Widerstand | Moderat | Moderat | Hoch |
Temperaturspektrum | bis zu 100 °C | bis zu 250 °C | bis zu 150 °C |
Feuchtigkeitsspektrum | 20 – 90 % rF | <20 % rF | 20 – 100 % rF |
GIEBEL Adsorbentien im Vergleich.
PORESPHERE®
| CAGESPHERE®
| PORESPHERE®
| |
|---|---|---|---|
Anwendungen | Belüftungstrockner, industrielle Trocknung | Industrielle Trocknung, Gastrocknung & -reinigung, Luftzerlegungsanlagen usw. | Industrielle Trocknung, Wasserreinigung, Entfernung von sauren Gasen und Schadstoffen |
Spezifische Oberfläche | 600 – 800 m²/g | 500 – 1000 m²/g | 330 m²/g |
Porenvolumen | 0,35 – 1,00 ml/g | 0,35 – 0,70 ml/g | 0,50 ml/g |
Regeneration | 120 – 140 °C | 300 °C | 200 – 220 °C |

