Adsorcion De Gases Sobre Solidos

UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUIMICA FISICOQUIMICA II

Prof.: David Vega Autor: Claudina Goncalvez

ADSORCION

La adsorción es el proceso mediante el cual un sólido poroso (a nivel microscópico) es capaz de retener partículas de un fluido en su superficie tras entrar en contacto con éste. El adsorbente dispone de nanoporos, lo que se conocecomo centros activos, en los que las fuerzas de enlace entre los átomos no están saturadas. Estos centros activos admiten que se instalen moléculas de naturaleza distinta a la suya, procedentes de un gas en contacto con su superficie. La adsorción es un proceso exotérmico y se produce por tanto de manera espontánea si el adsorbente no se encuentra saturado. La aplicación más importante de latermodinámica de la adsorción es la de calcular los equilibrios de fase entre un sólido adsorbente y una mezcla gaseosa

ADSORCION DE GASES SOBRE SIOLIDOS

Para comprender el proceso de adsorción, vamos a considerar la interfase entre un solido (A) y un gas (B). La actividad catalítica, importante desde el punto de vista industrial, de muchos sólidos finamente divididos como PT, Pd y Ni se debe ala adsorción de gases. Entre los gases que se emplean normalmente en los estudios de adsorción están He, H2, N2, O2, CO, CO2, CH4, C2H6, C2H4, NH3 y SO2; los sólidos mas utilizados son metales, óxidos metálicos, gel de sílice (SiO2) y carbono en forma de carbón activo. El solido en cuya superficie se produce la adsorción se denomina adsorbente o sustrato. El gas adsorbido se denomina adsorbato.La adsorción se produce en la superficie interfacial solido-gas y no debe confundirse con la absorción, en la que el gas penetra en el interior de la fase solida. Una complicación que aparece en los estudios gas-solido es que la superficie de los sólidos es rugosa, por lo que resulta complicado calcular el área superficial de un solido de forma fiable.

QUIMISORCIÓN Y ADSORCIÓN FISICA El gradode adsorción de un gas por un sólido depende de la naturaleza química del adsorbente (el material usado para adsorber el gas) y del adsorbato (la sustancia que se adsorbe), del área superficial del adsorbente, de la temperatura y de la presión parcial del gas adsorbido. En general, se consideran dos tipos de adsorción: la física o de van der Waals y la adsorción química, o quimisorción. Laadsorción física, asociada con las fuerzas de van der Waals, es reversible, denominándose desorción al proceso contrario, o sea, de separación del adsorbato de la superficie adsorbente. Así ocurre que un gas físicamente adsorbido puede ser desorbido o desadsorbido de un sólido aumentando la temperatura y reduciendo la presión. Sin embargo, la quimisorción, en la que el adsorbato se une al adsorbentepor medio de enlaces químicos primarios, es un proceso irreversible.

ALGUNAS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA QUIMISORCIÓN SON: 1. Hay especificidad, sólo algunos sitios superficiales adsorben ciertas moléculas. 2. Hay una interacción de los estados electrónicos del adsorbato (gas) y del adsorbente (sólido), lo que se traduce en la formación de un verdadero enlace químico.

3. Como consecuenciade la reacción química superficial (rompimiento y formación de enlace) se desprende una cantidad elevada de calor. 4. La quimisorción requiere del suministro de una cierta cantidad de energía para iniciar el proceso (energía de activación). Proceso activado no espontáneo. La otra forma de adsorción reconocida es la que ocurre por fuerzas del tipo Van der Waals, entre un átomo o una molécula y lasuperficie. En este caso no existe rearreglo electrónico en el sistema y sólo las fuerzas de atracción electrostáticas o atracciones dipolares son puestas en juego. A este tipo de interacción que ocurre sin modificación alguna de la molécula se le ha llamado adsorción física o menos frecuentemente, fisisorción.
Criterio de distinción Calor de adsorción (-∆Hads) Energía de activación Temperatura...