Adsorption ist der Prozess, bei dem sich ein gasförmiges oder flüssiges Molekül an die Oberfläche eines festen Materials bindet.

Das Adsorptionsverfahren wird in vielen Industriezweigen eingesetzt, z. B. in der Pharmazie, der Lebensmittelverarbeitung und der chemischen Industrie.

Dieses Phänomen wird durch schwache physikalische Kräfte wie die van-der-Waals-Kräfte und die Wasserstoffbrückenbindungen verursacht.

Unter Adsorption versteht man die Anlagerung von Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten an der Oberfläche eines Festkörpers, allgemeiner an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen.

Bei der Absorption, die sich davon unterscheidet, dringt der Stoff in das Innere eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit ein. Der Oberbegriff für Adsorption und Absorption ist Sorption.

Wenn zwei oder mehr Spezies an einer Oberfläche adsorbieren, spricht man von Koadsorption. Dies spielt vor allem bei Katalysatoren eine wichtige Rolle, wo die verschiedenen Atomsorten an derselben Oberfläche adsorbiert werden und dort reagieren.

Adsorption ist ein physikalischer Prozess, bei dem Stoffe (in der Regel Moleküle) an der Oberfläche eines anderen Stoffes haften und sich an dessen Oberfläche anlagern. Die Kräfte, die die Adhäsion bewirken, sind keine chemischen Bindungen, sondern lediglich Van-der-Waals-Kräfte.

Daher wird diese Form der Adsorption genauer als physikalische Adsorption oder Physisorption bezeichnet. Die physikalische Adsorption umfasst grundsätzlich auch den umgekehrten Vorgang, die Desorption, da ein System immer ein Gleichgewicht zwischen der Adsorption und der Desorption eines Stoffes anstrebt.

Die Oberfläche, an der die Adsorption stattfindet, kann die Oberfläche eines Festkörpers oder die Oberfläche einer Flüssigkeit sein. Im Allgemeinen werden die Oberflächen als Grenzflächen bezeichnet.

Die Phase, aus der der Stoff die Grenzfläche erreicht, kann eine Gasphase oder eine Flüssigkeit (Lösung) sein. Die Teilchen erreichen die Grenzfläche durch ihre ungerichtete, thermisch angetriebene Molekularbewegung. In den folgenden Abschnitten wird jedoch hauptsächlich die Adsorption von Gasen an festen Oberflächen beschrieben.

Die Physisorption ist neben der Absorption und der Chemisorption ein alltäglicher Prozess, der auf fast allen Oberflächen stattfindet, die Gasen (Luft) oder Flüssigkeiten (Wasser) ausgesetzt sind.

Die Chemisorption ist ein Spezialfall der Adsorption, bei der Stoffe durch chemische Bindungen an der Oberfläche eines Festkörpers gebunden werden. Sie unterscheidet sich von der Physisorption dadurch, dass sie das Aufbrechen und Bilden chemischer Bindungen beinhaltet und zu einem Desorbat führen kann, das als Produkt einer chemischen Reaktion gebildet wird.

Chemisorptionen finden häufig nicht im Gleichgewicht statt und sind irreversibel; sie treten ausserdem meist bei hohen Temperaturen auf und können mit einer Anreicherung von Stoffen an der Oberfläche einhergehen. Chemisorptionen sind wichtige Schritte, die in heterogenen Katalyseprozessen auftreten.

Im Allgemeinen sollte der Begriff Adsorption nur für die alltäglichen Prozesse der Physisorption verwendet werden. Spezielle Adsorptionen, die chemische Prozesse beinhalten, sollten ausdrücklich als Chemisorption bezeichnet werden.

Wenn zum Beispiel Wasser von einer Oberfläche absorbiert wird, spricht man von Physisorption, da keine chemische Reaktion an diesem Prozess beteiligt ist.

Bei der physikalischen Adsorption haftet ein Stoff durch schwache Kräfte an einer Oberfläche, ähnlich wie bei der Adhäsion. Bei der chemischen Adsorption geht die Substanz eine chemische Bindung mit der Oberfläche ein und wird Teil von ihr.

Die Adsorptionsenergie bei der physikalischen Adsorption liegt deutlich unter 100 kJ/mol. Chemische Bindungen innerhalb eines adsorbierten Teilchens bleiben bestehen, sind aber polarisiert.