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Interfaz sólido-gas (adsorción)

adsorbato. sitios. adsorbente. Interfaz sólido-gas (adsorción). caso especial:. grado de cubrimiento:. sitios ocupados sitios totales. punto de vista cinético:. isoterma de adsorción:. cond. de eq.:. modelo de adsorción de Langmuir (cada choque conduce a adsorción):.

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Interfaz sólido-gas (adsorción)

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Presentation Transcript

  1. adsorbato sitios adsorbente Interfaz sólido-gas (adsorción) caso especial: grado de cubrimiento: sitios ocupados sitios totales punto de vista cinético: isoterma de adsorción: cond. de eq.: modelo de adsorción de Langmuir (cada choque conduce a adsorción): relación con la K del proceso: punto de vista termodinámico: los sitios libres y ocupados son ideales (no interactuan entre si)

  2. asociativa ej: N2 (Al2O3) disociativa ej: H2 (Pd) Adsorción asociativa: si p0   =(K*p)  ( / p)p0 = K* = cte. si p es grande   =1 (cubrimiento total) Adsorción disociativa: (ej. molécula diatómica homonuclear) si p0   =(K’p)1/2  ( / p)p0 = ½ (K’p)-1/2 =  si p es grande   =1 (cubrimiento total) empieza a saturar Tipos de adsorción:

  3. Modelos moleculares (ej: gases monoatómicos sobre sólidos) o energía adsorción a 0K localizado (vibración x-y-z en el sitio) Nº de configuraciones distinguibles para cadao, descontando permutaciones que no conducen a nuevas microconfiguraciones N moléc. adsorbidas en A, M sitios localizados (M A) a ( p,V ) constante: Stirling isoterma de Langmuir

  4. no localizado (vibración , translación en el área A ) gas bidimensional calor isostérico de adsorción Energía de adsorción: notar que eq. adsorción  condensación de un líquido  integrando, Clapeyron Clausius: a cubrimiento cte. adS inevitablemente > 0, en general adH exotérmico ¿por qué se adsorben gases sobre sólidos a presiones a las que éstos no condensan? 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! Multicapas ?

  5. V/Vm 100 C 10 1 x = p/pv 0 0.4 0.8 un modelo de adsorción en multicapas debe considerar entalpías de adsorción diferentes para cada capa 1era. capa  interacciona con la sup. 2da. capa  interacciona con la 1era. capa ... Modelo de S. Brunauer, P. Emmet y E. Teller (BET): obtengo Vm y C grafico diverge! gas adsorbido en CNPT gas adsorbido en la monocapa 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

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