Adsorcion

ADSORCIÓN DE GASES POR SÓLIDOS
(Isotermas De Adsorción - Desorción. Porosidad)
ASPECTOS GENERALES:
La superficie de los sólidos es una región singular, que es responsable o al menos condiciona muchas de sus propiedades.

La adsorción, se define como la acumulación de material (denominado adsorbato) en una superficie, es muy diferente de la absorción, que es un fenómeno de volumen.Tipos De Adsorción:

Fisisorción: La especie adsorbida (fisisorbida) conserva su naturaleza química

Quimisorción: La especie adsorbida (quimisorbida) sufre una transformación, más o menos intensa, para dar lugar a una especie distinta.

Otras Diferencias:

En la fisisorción, el gas se adsorbe formando capas sucesivas, mientras que en la quimisorción la adsorción queda restringidaa una monocapa.

* La energía de adsorción es mayor para la quimisorción que en el caso de la fisisorción.
* La fisisorción es un fenómeno más general y menos específico.
* La transformación química de la especie adsorbida (Quimisorción) requiere una cierta energía de activación, que no es necesaria en la fisisorción, por lo que esta última suele ocurrir a temperaturas menores.Esquema De La Evolución De La Energía Potencial De Una Molécula De Gas Acercándose A Una Superficie Plana. A) Fisisorción. B) Fisisorción De Una Molécula Disociada, C) Fisisorción Seguida De Quimisorción.


* La distancia para la cual la energía del sistema respecto a la molécula a ser adsorbida es mínima conoce como distancia de adsorción.

(dfisisorción < dquimisorción)* Debido a que el potencial de atracción para la especie quimisorbida es mayor que la fisisorbida, la molécula estará más cerca de la superficie.

* La fisisorción es una etapa previa y necesaria para que ocurra la quimisorción, que tiene una mayor interacción con la superficie y, por lo tanto, menor distancia de adsorción.
TERMINOLOGÍA:

Sólido Poroso: Es un sólido con poros,esto es, cavidades, canales e intersticios, que son más profundos que anchos.

Volumen De Poros (Vp): Volumen de los poros medido por un determinado método.

Tamaño De Poro: Distancia entre dos paredes opuestas del poro

Distribución Del Tamaño De Poros: Representado por las derivadas (dAp/drp) o (dVp/drp), como una función de rp, donde Ap, Vp y rp son el área de las paredes delos poros, el volumen y el radio de los poros.

Área Superficial: Extensión de la superficie total determinada por un determinado método en unas condiciones establecidas.

DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DE UN SÓLIDO POROSO:

Cualquier material que contenga cavidades, canales o intersticios puede ser considerado como poroso.

Clasificación de los poros de acuerdo a su disponibilidad a unfluido externo:

* Poros Cerrados: Totalmente aislados de sus vecinos. Influencian propiedades macroscópicas como la densidad, fortaleza mecánica y conductividad térmica, pero son inactivos en procesos como flujo de fluidos y adsorción de gases.

* Poros Abiertos: Poseen canales continuos de comunicación con la superficie externa del material.

Las geometrías más frecuentes de losporos son:

* Poros cilíndricos (por ejemplo, en alúmina y óxido de magnesio).
* Poros en forma de rendija o hendidura (en carbones activados y arcillas).
* Espacios o huecos entre esferas de sólido conectadas (en sílice y otros sólidos obtenidos a partir de geles).
* Poros en forma de bote de tinta (ink-bottle shaped): el cuerpo del poro es mayor que su boca).
* Poros enforma de embudo (funnel shaped): contrario al anterior.
La IUPAC reconoce tres tipos de poros atendiendo a su tamaño:

Macroporos = > 50 nm
Mesoporos = 2 - 50 nm
Microporos = 2 nm

Modelos Y Tipos De Poros.

Esquema De La Sección De Corte De Un Sólido Poroso.
ORIGEN DE LA ESTRUCTURA POROSA:
La textura porosa surge del método de preparación de los sólidos:

* La precipitación...