Isotermas de Adsorção de Langmuir, BET e Gibbs

Escola de Engenharia de Lorena – EEL/USP

ISOTERMAS DE ADSORÇÃO DE LANGMUIR, BET E GIBBS

TRABALHO DE FENÔMENOS DE SUPERF!"E ELETRO#UM"!A ELETRO#UM"!A

Pro$essora%  Marivone Nunho Sousa &r'(o ): Elisiane Bonadio Belluci Mariana da Silva Pinto Martins (8082362) Mayza ranch Pereira (!"6#!$#) %ha&ires 'ieiro

orena

20 e *+o *+ost stoo de 20$# 20$#

!oncei*o de adsor+,o *dsor,-o . a acu&ula,-o de u&a sust/ncia e& u&a interace1 corre co& todos os tios de interace4 tais co&o +5ss7lido4 solu,-os7lido4 solu,-o+5s4 solu,-o  solu,-o 9 (. u& en&eno de suer;cie e . relacionado a tens-o suericial de solu,evido a caacidade de adsor,-o variar enor&e&ente co& o &aterial adsorvido4 u& soluto ode ser adsorvido seletiva&ente4 de u&a &istura1 ?sto torna o en&eno de adsor,-o i&ortante e& rocessos de cro&ato+raia de cat5lise4 de  uriica,-o de +ases e solu,uhe& (Oooal4 $""2)1 Por  deini,-o4 considerase a adsor,-o do solvente (co&onente $) i+ual a zero (uerstenau4 $"82a)1 Na e=ua,-o a se+uir4 W reerese I adsor,-o relativa I es.cie i na interace4 de &odo =ue W $A01 >essa or&a a e=ua,-o aci&a ode ser &odiicada ara:

* te&eratura constante4 a e=ua,-o assa a ser:

u

* densidade de adsor,-o . indeendente da escolha do lano de Uis1 ?sto oi de&onstrado reescrevendo a e=ua,-o ara % e V i0 constantes (e=ua,-o "128)1 Se a raz-o

  . indeendente da escolha do lano divis7rio4 lo+o W i deve ser ta&.& indeendente1 &a r5tica co&u& (=ue 5 oi alicada) . iKar a osi,-o do lano ara W$ A 01 No entanto4 =uando outra escolha de localiza,-o ara o lano de Uis or &ais conveniente4 isto oder5 ser eito1 * e=ua,-o de adsor,-o de Uis ode ser alicada  ara todos os tios de interaces1 o+o4 a e=ua,-o de Uis: C  dγ   RT  dC  −

WA nde:

W . o eKcesso suericial ' . a constatante dos +ases (843$Y ZCO&ol) % . a te&eratura (O) F . a concentra,-o (&olC& 3) γ 

 . a tens-o suericial (NC&)

c) ?soter&a BE% >escreve a adsor,-o e& &ultica&adas (isiossor,-o) e recee o no&e devido a Brunauer4 E&&ett e %eller1 N-o . eKata e& todas as ressavis e Oent4 $""0 Ure++ e Sin+4 $"6!)1 Se+undo o &odelo BE%4 a e=ua,-o ode ser escrita or: P B ( P0

−

P)

=

$ B& F

+

(F − $) P B& FP0

onde  . o volu&e de +5s adsorvido I ress-o P P 0 . a ress-o de vaor do adsorato l;=uido (N2)4 e& =ue se deter&ina a isoter&a4  & . o volu&e de N 2 (FN%P) adsorvido corresondente a u&a &onoca&ada e F . u&a constate dada ela e=ua,-o: ( E$ − E 2 )

F=e

'%

onde E$ . o calor de adsor,-o da ri&eira ca&ada adsorvida4 E 2 . o calor de li=uea,-o do +5s adsorvente4 ' a constante universal dos +ases e % a te&eratura e& Oelvin (Santilli e Pulcinelli4 $""3)1 *s hi7teses contidas no &odelo BE% desreza& as hetero+eneidades na suer;cie dos s7lidos4 i&ortantes ara aiKos valores de ress-o4 e as intera,1H1 H*4 '1*1D1 MSF4 1 P?E'%%?4 '1*1 'f'4 Z1 S?EM?EN?EDSO*4 %14 'eortin+ hysisortion data or +asCsolid syste&s [ith secial reerence to the deter&ination o surace area and orosity1  Pure Appl. Chem.4 v1 #!4 1 6036$"4 $"8#1 S?NU4 O1S1D14 Physisortion o nitro+en y orous &aterials . J. Porous Mater.,  v1 24 1 #84 $""#1

inbs acessados e& $6C08C$#