Interfaz sólido-gas (adsorción) caso especial: adsorbato sitios

Presentación del tema: "Interfaz sólido-gas (adsorción) caso especial: adsorbato sitios"— Transcripción de la presentación:

1 Interfaz sólido-gas (adsorción) caso especial: adsorbato sitios
adsorbente 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 empieza a saturar Tipos de adsorción: 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)

3 o energía adsorción a 0K
Modelos moleculares (ej: gases monoatómicos sobre sólidos) 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 N moléc. adsorbidas en A, M sitios localizados (M A) a ( p,V ) constante: Stirling isoterma de Langmuir

4 adS inevitablemente > 0, en general adH exotérmico
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 = C x (1-x)-1 (1 + [C-1] x )-1
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! V/Vm x = p/pv 1 10 100 C 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