Modelo De Langmuir Para El Cálculo De La Isoterma De Absorción

4. Modelo de Langmuir para el cálculo de la isoterma de adsorción.
En esta sección se considera la interfase entre un sólido (A) prácticamente no volátil en contacto con un gas (B). La adsorción esuna propiedad de los sólidos por la cual tienen la capacidad de retener moléculas (de líquidos o gases) sobre su superficie. El sólido en cuya superficie se produce la adsorción se denominaadsorbente o sustrato y el gas adsorbido se denomina adsorbato. En condiciones normales, la superficie de un sólido se encuentra cubierta de especies adsorbidas ( como carbono, oxígeno..), provenientesprobablemente de la atmósfera. En los estudios de adsorción, se mide la cantidad de gas adsorbido a una temperatura dada en función de la presión P del gas en equilibrio con el sólido. Una isoterma deadsorción constituye una representación de n/m (moles de gas adsorbido por gramo de adsorbente) frente a P a T constante.
En 1918, Langmuir empleó un modelo simplificado de la superficie de un sólido paradeducir la ecuación de una isoterma. Supuso que el sólido posee una superficie uniforme, que no hay interacción entre las distintas moléculas adsorbidas, que las moléculas adsorbidas se encuentranlocalizadas en posiciones específicas y que sólo se adsorbe una monocapa.
En el equilibrio, las velocidades de adsorción y desorción de moléculas en la superficie son iguales. Siendo N el número deposiciones de adsorción en la superficie vacía y la fracción de posiciones de adsorción ocupadas por el adsorbato en el equilibrio θ, la velocidad de desorción es proporcional a θN y es igual a kdθN,siendo kd una constante a cada temperatura. Y la velocidad de adsorción es proporcional al número de colisiones entre las moléculas de la fase gaseosa y las posiciones de adsorción vacías de lasuperficie, ya que sólo forma una monocapa. Como el número de colisiones de las moléculas del gas con la superficie es proporcional a la presión del gas P, y el número de posiciones desocupadas es (1 – θ)N;...