Catalizadores

1. CARACTERIZACION DE LOS CATALIZADORES

a) Actividad

Se refiere a la capacidad que posee un catalizador para incrementar la velocidad de una reacción con respecto a aquella que procede sin catalizador, a las mismas condiciones de temperatura, presión, concentración, etc. Así para una reacción irreversible del tipo A --→ Productos, puede ser expresada por:



Donde V es el volumenocupado por el sólido, W la masa del catalizador y a la superficie del catalizador.

b) Selectividad

La selectividad puede definirse como la propiedad del catalizador de favorecer la velocidad de la reacción deseada con relación a la indeseada. Así para el sistema reaccionante:



La selectividad, S, conocida también como selectividad puntual es:



Un catalizador de altaselectividad da un buen rendimiento del producto de interés, y reduce en consecuencia la formación de productos secundarios.


c) Estabilidad

La estabilidad es la propiedad del catalizador de mantener sus cualidades durante un tiempo razonable de uso, y de ese modo poder ser aplicable industrialmente. Por lo general los catalizadores industriales deben mantener sus propiedades talescomo actividad y selectividad por periodos de meses y hasta años.

La pérdida de estabilidad de los catalizadores se debe básicamente a tres factores, estos son: envejecimiento, ensuciamiento y envenenamiento.

2. ISOTERMAS DE ADSORCION

Una isoterma de adsorción (también llamada isoterma de sorción) describe el equilibrio de la adsorción de un material en una superficie (de modo másgeneral sobre una superficie límite) a temperatura constante. Representa la cantidad de material unido a la superficie (el sorbato) como una función del material presente en la fase gas o en la disolución. Las isotermas de adsorción se usan con frecuencia como modelos empíricos, que no hacen afirmaciones sobre los mecanismos subyacentes y las variables medidas. Se obtienen a partir de datos de medidapor medio de análisis de regresión.

Las isotermas más frecuentemente usadas son:
• Isoterma lineal
• Isoterma de Freundlich
La isoterma de adsorción de Freundlich o ecuación de Freundlich es una isoterma de adsorción, que es una curva que relaciona la concentración de un soluto en la superficie de un adsorbente, con la concentración del soluto en el líquido con el que está en contacto. Fuedesarrollada por el matemático, físico y astrónomo alemán Erwin Finlay Freundlich.
La isoterma de adsorción de Freundlich se expresa matemáticamente como:

O:

Donde:
x = masa de adsorbato
m = masa de adsorbente
p = Presión de equilibrio del adsorbato.
c = concentración de equilibrio del adsorbato en disolución.
K y 1/n son constantes para un adsorbatoy adsorbente dados, y para una temperatura particular.
• Isoterma de Langmuir
La isoterma de adsorción de Langmuir describe cuantitativamente el depósito de una gran capa de moléculas sobre una superficie adsorbente como una función de la concentración del material adsorbido en el líquido con el que está en contacto. Dicho de otra forma, también puede definirse como una deposición bi-capa. Laforma de la isoterma, asumiendo que el eje OX se representa la concentración de material absorbente en contacto con el líquido es una curva gradual y positiva que se va allanando hasta llegar a un valor constante. A menudo se representa como una adsorción en la superficie inicial seguida por un efecto condensación como resultado de la extremadamente fuerte interacción soluto-soluto. Encromatografía, no es común la isoterma de Freundlich, y la mayoría de los procesos de adsorción se describen mejor con la isoterma de Langmuir.
La ecuación de Langmuir o isoterma de Langmuir o ecuación de adsorción de Langmuir relaciona la adsorción de moléculas en una superficie sólida con la presión de gas o concentración de un medio que se encuentre encima de la superficie sólida a una temperatura...