Adsorción - mojabilidad

CUADERNO FIRP S160A
MODULO DE ENSEÑANZA EN FENOMENOS INTERFACIALES

en español

ADSORCION MOJABILIDAD
Jean Louis SALAGER

LABORATORIO DE FORMULACION, INTERFASES REOLOGIA Y PROCESOS
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

Mérida-Venezuela Versión # 2 (1998)

ADSORCION Y MOJABILIDAD

Contenido
1. EQUILIBRIO DEADSORCION-DESORCION.............................................................................2 2. ISOTERMAS DE ADSORCION SOLIDO/LIQUIDO ....................................................................3 3. ISOTERMAS DE ADSORCION LIQUIDO/FLUIDO.....................................................................5 4. APLICACIONES DE LA ADSORCION DE SURFACTANTES ...................................................5 5. DOBLECAPA ELECTRICA ........................................................................................................7 6. APLICACIONES PRACTICAS.....................................................................................................9 7. CONTACTO TRIFASICO INVOLUCRANDO UN SOLIDO .......................................................10 7.1. EQUILIBRIO Y ANGULO DECONTACTO.......................................................................10 7.2. CONSIDERACIONES ENERGETICAS ............................................................................10 7.3. EXPANSION Y MOJABILIDAD.........................................................................................10 7.4. INFLUENCIA DE LOSSURFACTANTES.........................................................................12 8. CONTACTO TRIFASICO LIQUIDO-LIQUIDO-GAS..................................................................12

Cuaderno FIRP S160A

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Adsorción y Mojabilidad

1. EQUILIBRIO DE ADSORCION-DESORCION
La adsorción es el proceso por el cual un átomo o una molécula de sustancia se adhiere en la superficie de un sólido o en la interfase entre dos fluidos. La adsorción es un fenómenoesencialmente bidimensional, en oposición con la absorción que es tridimensional. La adsorción es un medio para neutralizar o satisfacer las fuerzas de atracción que existen en una superficie o una interfase, y que se deben a la discontinuidad en la naturaleza de la estructura. En consecuencia la adsorción produce una disminución de la energía libre interfacial (o tensión si se trata de una interfasefluido/fluido). En los casos que nos interesan, a saber la adsorción de surfactante a partir de una solución en una interfase sólido/líquido o líquido/líquido existen varios tipos de mecanismos, susceptibles de producir la adsorción. 1) Intercambio iónico, es decir el reemplazo de iones adsorbidos en el sustrato por otros iones. Es el caso por ejemplo de adsorción de amonios cuaternarios ensustitución de iones hidrógeno en el proceso de protección contra la corrosión. 2) Emparejamiento iónico, es decir la adsorción de iones (surfactantes) en sitios cargados no ocupados. Es el caso de la adsorción de surfactantes catiónicos o anfóteros sobre sustratos cargados negativamente, en el proceso de suavización de ropa o en la eliminación de electricidad estática del cabello. 3) Puente hidrógeno, esdecir el proceso clásico de enlace polar entre el hidrógeno de una molécula y un átomo cargado negativamente (O, S) en la superficie, o vice-versa. 4) Adsorción por polarización de electrones Pi, lo cual ocurre cuando se produce una atracción entre un núcleo aromático y un sitio positivo en la superficie del sustrato. 5) Adsorción por fuerzas de London-Van der Waals, las cuales se producen entresustratos y moléculas no polares, y que son las fuerzas de cohesión de los líquidos orgánicos, a menudo llamadas fuerzas de dispersión porque la frecuencia de oscilación de los electrones que es responsable de estas fuerzas está ligada con el índice de refracción del medio. 6) Adsorción por rechazo hidrofóbico, cuando el empaquetamiento de moléculas de surfactante a la interfase asegura un enlace...