Determinación Del Área Específica De Un Sólido, Mediante El Estudio De Isotermas De Adsorción De Langmuir Del Ácido Acético Sobre Carbón Activado.

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE CIENCIAS

PRACTICA #6









DETERMINACIÓN DEL ÁREA ESPECÍFICA DE UN SÓLIDO, MEDIANTE EL ESTUDIO DE ISOTERMAS DE ADSORCIÓN DE LANGMUIR DEL ÁCIDO ACÉTICO SOBRE CARBÓN ACTIVADO.



















RESUMEN

La práctica de laboratorio que se presenta a continuación tiene el fin de determinar el área específicadel carbón activado. Para esto se trabajó con disoluciones a distintas concentraciones de adsorbato y una cantidad fija en gramos de adsorbente (carbón activado), para determinar la concentración de ácido acético luego del equilibrio C y el numero de moles adsorbidos N*.

Luego se realizaron las graficas de N* vs C y C/N* vs C y posteriormente se halló el área específica del carbón activadoconociendo que su σ = 21x10-10m2. Finalmente se obtuvo valores dentro del intervalo de áreas específicas para adsorbentes con las características del carbón activado (192.664 y 654.615 m2/g), lo que indica que el modelo cinético de Langmuir se ajusta bastante bien a datos experimentales.








ABSTRACT

The laboratory practice presented below is to determine the specific area ofactivated carbon. We worked with solutions at different concentrations of adsorbate and a fixed amount in grams of adsorbent (activated carbon). Were stirred until equilibrium, filtered and then titrated with sodium hydroxide, to determine the acetic acid concentration in the equilibrium C and the number of moles adsorbed N*.

Then the graphs were made from N* vs. C and C/N* vs and it waslater found the specific area of activated carbon to know that their σ = 21x10-10m2. Finally obtained values ​​within the range of areas for adsorbents having the characteristics of activated carbon (192.664 y 654.615 m2/g), indicating that the Langmuir kinetics model fits the experimental data quite well.








MARCO TEÓRICO

Se llama adsorción al fenómeno de acumulación departículas sobre una superficie de otro material. La sustancia que adsorbe se le denomina adsorbato y el material sobre el cual lo hace es el adsorbente. (Tubert y Talanquer 1997)

Existen dos tipos de adsorción, adsorción física o fisisorción que se produce por atracciones de tipo Van Der Waals, donde la especie adsorbida conserva su naturaleza química y posee entalpias de adsorción cercanas a-20KJ/mol. El otro tipo de adsorción es la adsorción química o quimisorción en la cual los componentes de la reacción sufren una transformación para dar lugar a un compuesto nuevo y posee entalpias de adsorción cercanas a -200KJ/mol. (Sanchez 2008) y (Atkins 1985)

La cantidad de material adsorbido depende, en gran parte, de la naturaleza de los reactivos, su concentración y latemperatura y presión del sistema.

En el año 1916, el químico y físico estadounidense Irving Langmuir, desarrolló un modelo simple para tratar de predecir el grado de adsorción de un gas sobre una superficie, como función de la presión de un fluido. (Tubert y Talanquer 1997)

Langmuir también estudió la adsorción de moléculas gaseosas sobre la superficie de los sólidos; para ello hizo lassiguientes consideraciones:

1. La superficie del sólido está formada de espacios elementales, cada uno de los cuales puede adsorber una molécula de gas ideal.

2. Todos los espacios elementales son idénticos en su afinidad hacia las moléculas del gas.

3. El gas adsorbido queda restringido en una capa monomolecular.

4. La presencia de una molécula de gas en un espacio elemental,no afecta las propiedades de los espacios circunvecinos.

5. Al alcanzarse el estado de equilibrio la velocidad de evaporación del gas adsorbido es igual a la velocidad de condensación. (Engel y Reid 2006)

Si ( es la fracción de la superficie ocupada por las moléculas del gas, la velocidad de evaporación de la superficie completamente cubierta a cierta temperatura es (d( /...