Adsorción Interfacial ó Superficial

Características de Superficies Sólidos – enlaces no saturados MO (sup) + H 2 O ⇄ MO×H 2 O (sup) ⇄ MOH×OH (sup) MO (sup) + H 2 O ⇄ MO×H 2 O (sup) ⇄ MOH×OH (sup) CO (sup) + H 2 O ⇄ COH×OH (sup) CO (sup) + H 2 O ⇄ COH×OH (sup) MS (sup) + H 2 O ⇄ MS×H2O (sup) ⇄ MOH×SH (sup) MS (sup) + H 2 O ⇄ MS×H2O (sup) ⇄ MOH×SH (sup) Dependiendo del pH de la solución Dependiendo del pH de la solución MOH (sup) + H + ⇄ MOH 2 + (sup) MOH (sup) ⇄ MO - (sup) + H + Dissolución parcial MA (sup) ⇄ M + (sup) + A - MA (sup) ⇄ A - (sup) + M + Adsorción preferencial MA (sup) + M’ + ⇄ MM’A + (sup) MA (sup) + A’ - ⇄ MAA’ - (sup) Iones Determinantes de Potencial (PDI) (a) Oxígeno coordinado por un metal. (b) Oxígeno doblemente coordinado.

Punto de Carga Cero (ZPC) Determinación de la carga superficial Determinación de la carga superficial MOH (sup) + H + ⇄ MOH 2 + (sup) MOH (sup) ⇄ MO - (sup) + H + El punto de carga cero ocurre cuando [MO - ] sup =[MOH 2 + ] sup Carga neta superficial (σ o ) = 0 y ψ o = 0, σ surf (microcoulombs/cm 2 ) 0 pH PZC

Table 9.1 PZC de diferentes materiales (Parks, 1965, 1967, 1975, 1982). Tipo de MaterialMaterialpzc/iep Tipo de MaterialMaterialpzc/iep Oxido  -Al 2 O 3 pH 9.1 (pzc) Oxido  -Al 2 O 3 pH 9.1 (pzc)  -Al 2 O 3 pH 8.5 (pzc)  -Al 2 O 3 pH 8.5 (pzc)  -Fe 2 O 3 pH 9.3 (pzc)  -Fe 2 O 3 pH 9.3 (pzc)  -FeOOHpH (pzc)  -FeOOHpH (pzc)  -MnO 2 pH (pzc)  -MnO 2 pH (pzc)  -MnO 2 pH 4.5 (iep)  -MnO 2 pH 4.5 (iep) β-MnO 2 pH (iep) β-MnO 2 pH (iep)  -MnO 2 pH 5.5 (iep)  -MnO 2 pH 5.5 (iep) SiO 2 pH 3.0 (pzc) SiO 2 pH 3.0 (pzc) SnO 2 pH 5.5 (pzc) SnO 2 pH 5.5 (pzc) TiO 2 pH 6.0 (pzc) TiO 2 pH 6.0 (pzc) HaluroAgClpAg (iep) HaluroAgClpAg (iep) AgBrpAg (pzc); pAg (iep) AgBrpAg (pzc); pAg (iep) AgIpAg (pzc); pAg (iep) AgIpAg (pzc); pAg (iep) CaF2pCa (iep) CaF2pCa (iep)

Variación de la Carga Superficial σ 0 = (2nεkT/  ) sinh 1.15z(pH o - pH) donde, σ 0 = Carga superficial variable (e.s.u./cm 2 ) n = Concentración del electrolito en número de iones per cm 3 ε = Constante dieléctrica del solvente; z = Valencia del contraion; k = Constante de Boltzmann (erg/degree); T = Temperatura absoluta.

Modelo de Gouy-Chapman- Modelo de Gouy-Chapman-Stern La caída de potencial en la capa difusa se describe por 

¿Qué es el Potencial Zeta?

Estabilidad en Solución-Potencial Zeta de "A Control of Colloidal Stability" por Thomas Riddick Potencial Zeta Promedio Estabilidad –100 to –60 mvEstabilidad excelente o muy buena –60 to –40 mvEstabilidad Razonable –40 to –30 mvEstabilidad Moderada -30 to –15 mvUmbral de dispersión ligera –15 to –10 mvUmbral de aglomeración –5 to +5 mvAglomeración & precipitación

Interfases Líquido-Líquido (emulsiones) Estabilidad debido a: Fuerzas coulómbicas (interfases cargadas) Impedimento estérico

Surfactantes Hydrophile-Lipophile Balance number (HLB) Es un número en una escala de 1 a 40, introducido por Griffin (1949 y 1954). El sistema HLB es un método semi-empírico para predecir el tipo de propiedades surfactantes que proporcionará una estructura molecular. El sistema HLB se basa en el concepto que algunas moléculas tienen grupos hidrofílicos, otras tienen grupos hidrofóbicos y algunas tiene ambos. El porcentaje en peso de cada grupo in una molécula o mezcla dicta el comportamiento que una estructura molecular exhibirá. Emulsificantes para agua-en-aceite tienen números bajas de HLB, típicamente alrededor de 4. Agentes solubilizantes tiene números elevados. Emulsificantes para aceite- en-agua poseen moderados a elevados números HLB.Referencia: Griffin WC: "Classification of Surface-Active Agents by 'HLB,'" Journal of the Society of Cosmetic Chemists 1 (1949): 311.