Condensacion en solidos porosos

Condensacion en solidos porosos - Adsorcin en Slidos...

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Adsorción en Sólidos Mesoporosos. 19 3 3 Adsorción en Sólidos Mesoporosos. 3.1 Introducción El término adsorción parece haber sido introducido por Kaiser 1 en 1881 para connotar la condensación de gases sobre superficies libres, a diferencia de la absorción gaseosa en donde las moléculas del gas penetran dentro del sólido. La adsorción (estrictamente, adsorción física) ha sido definida por la IUPAC como el enriquecimiento (es decir, adsorción positiva o simplemente adsorción) o el vaciamiento (adsorción negativa) de uno o más componentes en una interfase. En realidad, en 1909, McBain 2 propuso el término sorción para abarcar tres tipos de fenómenos: la adsorción sobre las superficies, la absorción dentro del sólido y la condensación capilar que ocurre en el interior de los poros. Pero, quizás por razones de eufonía, el término nunca fue utilizado ampliamente y la palabra adsorción es frecuentemente utilizada para denotar indistintamente la condensación capilar o la adsorción en superficies. 3.2 La isoterma de adsorción Cuando un sólido poroso, como por ejemplo un carbón es expuesto en un recipiente cerrado a un gas a una dada presión, el sólido comienza a adsorber al gas. El proceso es acompañado de un aumento en el peso del sólido (el que puede ser medido suspendiendo la muestra en una balanza) y una disminución de la presión. Esto continúa hasta que luego de un tiempo la presión se estabiliza en un valor p y el peso del sólido alcanza su valor
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La isoterma de adsorción. 20 máximo. A partir de la caída de presión, conociendo los volúmenes de la muestra y el recipiente y utilizando la ley del gas ideal podemos determinar la cantidad de gas adsorbido. En esta clase de experimentos el material realmente adsorbido por el sólido (el adsorbente ) es llamado el adsorbato , para distinguirlo del adsortivo término que se le da al material en la fase gas que es potencialmente capaz de ser adsorbido (Figura 3-1). Figura 3-1: Esquema que ilustra la diferencia entre el adsorbente, el adsorbato y el adsortivo. La adsorción se produce por las fuerzas de interacción entre el sólido y las moléculas del gas. Básicamente estas fuerzas son de dos clases: físicas y químicas, las que dan lugar a la fisiadsorción y a la quimisorción respectivamente. En la adsorción física las interacciones predominantes son de tipo van der Waals, mientras que en la adsorción química las interacciones semejan enlaces químicos. Esto da lugar a entalpías de adsorción muy diferentes: alrededor de -20 kJ/mol para la fisiadsorción y cerca de -200 kJ/mol para la quimiadsorción. En este trabajo, salvo aclaración en el sentido contrario nos referiremos a la adsorción física. La cantidad de gas adsorbido por la muestra es proporcional a la masa m de la muestra, y depende de la temperatura T , la presión p del vapor y de la naturaleza del sólido y del gas. Con lo que si n es la cantidad de gas adsorbido, expresado en moles por gramo de sólido tenemos que: (,, , ) nf p T g a s s o l i d o = (3.1)
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This note was uploaded on 02/13/2011 for the course CHEM 234 taught by Professor Qca during the Spring '11 term at American Dubai.

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