PRÁCTICA 8. ADSORCIÓN I: ESTUDIO DE LA ADSORCIÓN SOLIDO SOLUCIÓN. fisicoquimica farmaceutica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTA DEPA RTAMENTO MENTO DE BIOF ÍSICA

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA FARMACÉUTICA

PRÁCTICA 8. ADSORCIÓN I: ESTUDIO DE LA ADSORCIÓN ADSORCIÓN SOLIDO SOLUCIÓN.

EQUIPO 4

GRUPO: 4FM1

PROFESORA: MARÍA DEL SOCORRO LÓPEZ CORTEZ

INTRODUCCIÓN La adsorción puede defnirse como la tendencia de un componente del sistema a concentrarse en la interase, donde la composición interacial es dierente a las composiciones correspondientes al seno de las ases.

El proceso de adsorción de tomos ! mol"culas en las interases, es una de las principales ormas en #ue las interases de alta ener$%a pueden modifcarse para disminuir la ener$%a total del sistema. a& La adsorción puede ocurrir en cual#uier tipo de interase 'L(), *(), L(*&, sin em+ra$o las dierentes caracter%sticas de las interases sólidas ! l%#uidas ace necesario un anlisis particular de cada caso. En los procesos de adsorción a! dos aspectos #ue de+en ser considerados .( El eecto de la adsorción so+re la ener$%a interacial del sistema en el e#uili+rio 'termodinmica&  /.( La rapide0 del proceso de adsorción 'cin"tica&

I*OTER12* Una isoterma de adsorción, es la relación $eneral entre la cantidad de $as adsor+ido por un sólido, a temperatura constante como unción de la presión del $as. Tam+i"n puede defnirse como la relación en el e#uili+rio entre la cantidad de $as adsor+ido ! la presión del $as a temperatura constante. *e$3n sus caracter%sticas la adsorción puede clasifcarse en dos tipos4 a& 2dsorción %sica 'fsisorción&4 uer0as de 5an der 6aalls, 789 /: ; desorción ? si T @ ! AB, no es de naturale0a espec%fca 'sitios acti5os&, ormación de multicapas, el adsor+ato conser5a su identidad. +& 2dsorción #u%mica '#uimisorción&4 uer0as anlo$as al enlace #u%mico 'atracción entre iones opuestos o coulom+icas, coordinadas o co5alentes&, 789 /:: ; no a! desorción ? si T @ ! AB a menos #ue sean cam+ios mu! drsticos, es de naturale0a espec%fca 'sitios acti5os&, ormación de monocapas, el adsor+ato puede perder su identidad

Isoterma de Lan$muir.  . Lan$muir intenta eplicar la isoterma , como una adsorción en monocapa 'monomolecular& de+ido al e#uili+rio adsorción(desorción /. El l%mite de capacidad del adsor+ente es cuando la monocapa est completa 're$ión asintótica en la $rfca&. . La 5elocidad de adsorción es proporcional a la A ! a la racción de superfcie NO cu+ierta V a= K a P ( 1 −θ )

. En tanto #ue la 5elocidad de desorción solo depende de la racción de superfcie cu+ierta. V d = K d θ

F. En el e#uili+rio de adsorción G desorción se tiene #ue '5a H 5d&  K a P − K a Pθ= K d θ

. *i despeJamos la racción de supericie cu+ierta 'K&- di5idimos entre d ! defniendo + H a = d θ=

K a P  K d + K a P

=

bP 1 + bP

M. 2 presiones +aJas la cantidad adsor+ida es directamente proporcional a la presión θ=

y =bP y = y m bP  y m

. 2 presiones altas en cam+io se alcan0a el l%mite de la capacidad del adsor+ente 'monocapa completa&

 y = y m

. 2 presiones intermedias la cantidad adsor+ida depende del coefciente de adsorción o constante de e#uili+rio '+& ! por tanto tam+i"n de la temperatura. :. La limitante ms importante de la isoterma de Lan$muir es #ue supone #ue el calor de adsorción es independiente del recu+rimiento de la superfcie.

Isoterma de Preundlic. . 2un#ue esta isoterma tiene un ori$en emp%rico, puede demostrarse teóricamente considerando #ue la ma$nitud del calor de adsorción 5ar%a eponencialmente con el recu+rimiento de la superfcie.  /. En esta isoterma no a! un recu+rimiento l%mite ni se propone una adsorción monomolecular, sino multimolecular.  . 2 presiones moderadamente +aJas la dependencia de la cantidad adsor+ida con la presión presenta un comportamiento del tipo4 1

 y = k P n

; ! n son constantes. El eponente =n 5ar%a entre  ! :..

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