Post on 19-Jan-2016
description
Interfaz sólido-gas (adsorción)
caso especial:
sitios
adsorbato
adsorbentegrado de cubrimiento:
sitios ocupadossitios totales
isoterma de adsorción:
modelo de adsorción de Langmuir(cada choque conduce a adsorción):
cond. de eq.:
relación con la K del proceso:
punto de vista cinético:
punto de vista termodinámico:
los sitios libres y ocupados son ideales (no interactuan entre si)
asociativaej: N2 (Al2O3)
disociativaej: H2 (Pd)
Tipos de adsorción:
Adsorción disociativa:(ej. molécula diatómica homonuclear)
si p0 =(K’p)1/2 ( / p)p0 = ½ (K’p)-1/2 = si p es grande =1 (cubrimiento total)
Adsorción asociativa:
si p0 =(K*p) ( / p)p0 = K* = cte.
si p es grande =1 (cubrimiento total)
empieza a saturar
Modelos moleculares (ej: gases monoatómicos sobre sólidos)
N moléc. adsorbidas en A, M sitios localizados (M A)
localizado (vibración x-y-z en el sitio) o energía adsorción a 0K
Nº de configuraciones distinguibles para cada o,
descontando permutaciones que no conducen a nuevas microconfiguraciones
a ( p,V ) constante:
isoterma de Langmuir
Stirling
no localizado (vibración , translación en el área A )
gas bidimensional
Energía de adsorción:
notar que eq. adsorción condensación de un líquido
calor isostérico de adsorción
a cubrimiento cte.integrando, Clapeyron Clausius:
Multicapas ?Hasta ahora, Langmuir, la prob. de adsorción de 1 moléc. no altera la prob. de que se adsorba otra (no hay interacciones) la adsorción no debe ir más allá de 1 capa!
adS inevitablemente > 0, en general adH exotérmico
¿por qué se adsorben gases sobre sólidos a presiones a las que éstos no condensan?
un modelo de adsorción en multicapas debe considerar entalpías de adsorción diferentes para cada capa
Modelo de S. Brunauer, P. Emmet y E. Teller (BET):
1era. capa interacciona con la sup.
2da. capa interacciona con la 1era. capa ...
gas adsorbido en CNPT
gas adsorbido en la monocapa
V/Vm
x = p/pv
0 0.4 0.8
110
100C
V / Vm = C x (1-x)-1 (1 + [C-1] x )-1
si C >>1 (gases poco reactivos sobre sólidos
polares, donde vapH < adH ):
V / Vm = (1-x)-1
grafico
obtengo Vm y C
diverge!