Adsorpční vlastnosti zemin (z latiny ad - on, at a sorbeo - absorbuji) v inženýrské geologii - vlastnosti zemin , které charakterizují jejich schopnost absorbovat (sorbovat) jakékoli látky. Vycházejí z fyzikálně-chemického jevu adsorpce - koncentrace látky (adsorbátu) z objemu fází na rozhraní mezi nimi.
V půdách se adsorpce může vyskytovat na různých mezifázových površích: pevné a kapalné (adsorpce z roztoku), pevné a plynné (adsorpce z páry nebo plynu), kapalné a plynné atd. Nejvýraznější je v rozptýlených půdách , kde podíl mezifázových povrchů je nejvýznamnější. Existují fyzikální adsorpce , která je výsledkem projevu disperzních (molekulárních) sil a elektrostatických interakcí, a chemická adsorpce (chemisorpce), při které adsorbát vstupuje do chemických reakcí s adsorbentem.
Fyzikální adsorpce je spontánní proces, který probíhá s poklesem volné povrchové energie a je popsán Gibbsovou rovnicí: Г i = - (dσ/dμ i ) t , kde Г i je přebytek složky i v povrchové vrstvě oproti jeho rovnovážná koncentrace v objemové fázi; σ je povrchové napětí; μ i je chemický potenciál i-té složky; T je teplota. Fyzikální adsorpce z roztoků může být pozitivní (ve které je rozpuštěná látka absorbována) nebo negativní (ve které je absorbováno rozpouštědlo). Pozitivně adsorbující látky, které způsobují snížení povrchového napětí, se nazývají povrchově aktivní ( surfaktanty ) a negativně - povrchově neaktivní (SIV). K adsorpci látek v půdách dochází na různých aktivních místech – „adsorpčních centrech“ a je doprovázena uvolňováním tepla (adsorpčního tepla). V závislosti na tloušťce adsorbované vrstvy dochází k adsorpci „ostrovní“ (nespojité shluky molekul), monomolekulární (vrstva o tloušťce jedné molekuly) a polymolekulární (tloušťka několika molekul).
Dosud byla navržena řada adsorpčních teorií, které se dělí do dvou skupin: teorie nelokalizované adsorpce (naznačující možnost pohybu adsorbátu po adsorpčním povrchu) a teorie lokalizované adsorpce, u nichž se předpokládá, že molekuly adsorbované látky, jakmile jsou na povrchu adsorbentu, se po něm nemohou pohybovat. V rámci teorií druhé skupiny, Langmuirova adsorpční teorie, teorie Brunauera, Emmetta a Tellera (teorie BET), potenciální teorie Polyany a teorie objemového plnění pórů od M. M. Dubinina. zatím nejrozšířenější.
Adsorpce je charakterizována adsorpční izotermou - grafem závislosti množství adsorbované látky (adsorbátu) na koncentraci této látky v objemové fázi při konstantní teplotě. Izotermy adsorpce vody na různých typech půd jsou si navzájem podobné a mají tvar S. Adsorpce vody půdami závisí na jejich minerálním složení (roste v řadě: kaolinit < chlorit < illit < smektit), roste s rostoucí disperzí, klesající teplotou, závisí na náboji výměnných kationtů a dalších faktorech.
Adsorpce různých látek z roztoků půdami je složitější: neelektrolyty jsou adsorbovány v molekulární formě, zatímco elektrolyty jsou adsorbovány v iontové formě. V druhém případě oblasti povrchu, které mají určitý náboj, adsorbují opačně nabité ionty, zatímco ionty, které jsou nabité stejným názvem jako povrch adsorbentu, jím adsorbovány nejsou. Působením elektrostatických sil zůstávají v blízkosti adsorbovaných iontů a tvoří s nimi v blízkosti povrchu dvojitou elektrickou vrstvu. S nárůstem mocenství iontů elektrolytů roste jejich schopnost adsorbovat se na nabitých mikromístech adsorbentu (Na + <Ca 2+ < Fe 3+ ).
Rozlišuje se také výměnná adsorpce - proces absorpce iontů z pórového roztoku elektrolytu povrchovou vrstvou půdy, doprovázený přechodem do roztoku ekvivalentního množství iontů z půdy (bez zničení její krystalové struktury), jím absorbován dříve. Jedná se o spontánní reverzibilní proces, který pokračuje, dokud se v systému neustaví rovnováha a podřídí se zákonu hromadné akce. Kvantitativně se výměna iontů odhaduje hodnotou kationtové výměnné kapacity půdy ( CEC ) - koncentrace výměnných iontů v absorbovaném půdním komplexu (v mg-ekv na 100 g půdy nebo v kg-ekv na 1 m 3 půdy). Kapacita výměny půdy je za daných podmínek konstantní hodnota ( CEC = const). V závislosti na minerálním složení půdy se hodnota CEC pohybuje od jednotek do 120–150 meq na 100 g. Závislost složení koexistujících fází je graficky znázorněna jako iontoměničová izoterma - graf závislosti složení iontoměnič na složení roztoku pórů, který je s ním v rovnováze.