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Los temas cubiertos
Introducción
Diferenciación de Física y Química de adsorción
La relación de quimisorción de Catálisis
Quimisorción Técnicas y Métodos para la Evaluación de Catalizadores
Energías superficie
Resumen
Los catalizadores son utilizados en una variedad de aplicaciones, desde la producción de bienes de consumo a la protección del medio ambiente. Diseño óptimo y la utilización eficiente de los catalizadores requiere un profundo conocimiento de la estructura superficial y química de la superficie del material activo. adsorción química ("quimisorción") las técnicas de análisis proporcionan mucha de la información necesaria para evaluar los materiales de catalizador en las fases de diseño y producción, así como después de un período de uso. A pesar de un catalizador y los reactivos y productos pueden ser de muchas formas, este artículo trata de uso común catalizadores heterogéneos.
Una característica distintiva de un material sólido es una distribución de la debilidad de los sitios de la superficie de la energía. Las moléculas de gas o el vapor puede ser obligado a estos sitios. Esto generalmente se describe el fenómeno de adsorción. La cantidad de moléculas absorbida por la superficie depende de varias condiciones y características de la superficie como la temperatura, la presión, la distribución de energía en la superficie, y la superficie del sólido. La gráfica de la cantidad de moléculas adsorbidas frente a la presión a temperatura constante se llama la isoterma de adsorción.
La adsorción física ("physissorpton") es el resultado de las fuerzas de interacción relativamente débil Van der Waals entre la superficie del sólido y el adsorbato - una atracción física. La adsorción física es fácilmente reversible.
Dependiendo del gas y sólido, el fenómeno de adsorción también puede resultar en el intercambio de electrones entre el adsorbato y la superficie sólida - un enlace químico. Esta es la adsorción química y diferencia de fisisorción, quimisorción es difícil de revertir. Una cantidad significativa de energía por lo general es necesaria para eliminar las moléculas químicamente adsorbidos.
La adsorción física se lleva a cabo en todas las superficies, siempre que las condiciones de temperatura y presión son favorables. quimisorción , sin embargo, sólo se produce entre los adsorbentes y especies de adsorción y sólo si la superficie se limpia de las moléculas previamente adsorbidas. Bajo condiciones adecuadas, la adsorción física puede resultar en la formación de moléculas adsorbidas múltiples capas. quimisorción , por el contrario, sólo procede siempre y cuando la adsorción puede entrar en contacto directo con la superficie, es generalmente considerado como un proceso de una sola capa.
Una de las características de adsorción física es que casi todas las moléculas adsorbidas pueden ser removidos por la evacuación a la misma temperatura a la que se produjo la adsorción. Calentamiento acelera la desorción ya que ponga a disposición de las moléculas adsorbidas la energía necesaria para escapar del sitio de adsorción.
Una molécula químicamente adsorbidos se une fuertemente a la superficie y no puede escapar sin el influjo de una cantidad relativamente grande de energía en comparación a lo necesario para liberar a una molécula físicamente unido. Esta energía es proporcionada por el calor y las temperaturas suelen ser muy altas se requieren para limpiar la superficie de las moléculas químicamente adsorbidos.
Fisisorción tiende a ocurrir sólo a temperaturas cercanas o por debajo del punto de ebullición de la adsorción a la presión existente. Este no es el caso de quimisorción . quimisorción generalmente puede llevarse a cabo a temperaturas muy por encima del punto de ebullición del adsorbente.