Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de...

14
Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato : gas o vapor adsorción : en superficie; absorción : en el seno del sólido Adsorción física y química Fuerzas involucradas: van der Waals física adsorción : moléculas restringidas, disminución de entropía del sistema Medio ambiente tiene que aumentar porque el proceso es espontáneo; Δ S ma = Δ H/T. El proceso tiene que ser exotérmico., Δ G = Δ H – T Δ La adsorción incrementa con el aumento de temperatura. FENOMENOS DE SUPERFICIE: INTERFASE GAS- SOLIDO

Transcript of Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de...

Page 1: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Adsorción de gases y vapores sobre sólidosadsorbente: sólido adsorbato : gas o vapor adsorción : en superficie; absorción : en el seno del sólido Adsorción física y química

Fuerzas involucradas: van der Waals física

adsorción : moléculas restringidas, disminución de entropía del sistema.

Medio ambiente tiene que aumentar porque el proceso es espontáneo;

Δ Sma = Δ H/T. El proceso tiene que ser exotérmico., Δ G = Δ H – T Δ S

La adsorción incrementa con el aumento de temperatura.

FENOMENOS DE SUPERFICIE: INTERFASE GAS- SOLIDO

Page 2: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Page 3: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

[ δln p/ δT] v = - Δ Hads / RT.2

Δ Hads similares a calores de

condensación -10 kJ mol –1 .

Adsorción química -150 kJ mol –1

Adsorción física, rápida, equilibrio posible formación de multicapas.Adsorción química: procesos específicos. Energía de activación. Lentos y no reversibles .Monocapas adsorbidas.

Page 4: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Fenómenos de adsorción : a) monomolecular; b) multimolecular, c) condensación en poros o capilaridad. Clasificación de Brunauer : 5 tipos característicos , I, II, III, IV y V

Page 5: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Tipo I : p/po po presión de vapor saturado ( amoníaco sobre C) . Isotermas tipo Langmuir – monocapa.Adsorción química : tipo I . Tipo II ( nitrógeno sobre sílica gel) – multicapas- adsorción física sobre sólidos no porosos. Tipo IV. ( benceno sobre Fe) . condensación capilar. Tipo III. V ( vapor de agua sobre C) .Tipo I , no es habitual en las isotermas de adsorción de agua en alimentos.Tipo II y III. Frecuentes en alimentos no porosos, sobre todo IIIV y V corresponden productos porosos , la meseta está asociada a la saturación capilar.

Page 6: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro Ecuación de adsorción de Langmuir

V= Vm. A.p / (1+a.p)

p/V = p/Vm + 1/aVm

Pendiente: 1/Vm

Ordenada: 1/aVm

Page 7: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro Ecuación de adsorción de BET (Brunauer, Emmett y Teller)

p/V(po-p) = 1/Vmc + (c-1)/Vmc . p/po

Graficando p/V(po-p) = F (p/po)

Pendiente: (c-1)/Vmc

Ordenada: 1/Vmc

Page 8: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

ISOTERMA DE SORCION DE AGUA

I II III Zona I: Vecinal + Constitucional

Zona II : Multicapa

Zona III : “Atrapada” y Libre

Page 9: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro ¿Si el adsorbente es un alimento y la sustancia adsorbida es el agua?

MODELO DE BET (mas común en alimentos)

we = wo C. aw / (1-aw).(1+(C-1).aw)

Ecuación en forma linealizada

aw/(1-aw).we = 1/wo.C + (C-1) . aw / wo.C

we: humedad de equilibrio

wo: la humedad del producto correspondiente a una capa monomolecular de agua adsorbida (en las mismas unidades que we)

Page 10: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro ISOTERMAS DE SORCIÓN - DESORCIÓN

Page 11: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Page 12: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro

Page 13: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.
Page 14: Facultad de Agronomía y Agroindustrias -Universidad Nacional de Santiago del Estero Adsorción de gases y vapores sobre sólidos adsorbente: sólido adsorbato.

Facu

ltad

de A

gro

nom

ía y

Ag

roin

du

str

ias -

Un

ivers

idad

Nacio

nal d

e S

an

tiag

o d

el Este

ro