ADSORCION II ADSORCION DE GIBBS

ADSORCION II ADSORCION DE GIBBS

Un concepto importante que hay que destacar es la tensión superficial.

La tensión superficial puede definirse como la fuerza que ejerce un líquido sobre una determinada superficie debido a la existencia de una atracción no compensada hacia el interior del mismo sobre las moléculas individuales de la superficie. Es la forma en que se refleja la cohesión entre moléculas en un líquido.

La tensión superficial depende de la naturaleza del mismo, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. 

Existen tres grupos. En el grupo I se encuentras los electrolitos fuertes, estos son los agentes no tensoactivos.

Grupo II: Se encuentran los no elecrolitos, los electrolitos débiles, estos so agentes tensoactivos.

Grupo III. Estos abaten completamente la tensión superficial y son los Detergentes.

La isoterma de Langmuir es uno de los modelos  lógicos más poderosos y descriptivos del proceso de adsorción. En el caso de superficies fluidas, aunado a la ecuación de adsorción de Gibbs, proporciona una clara descripción física del comportamiento de la tensión superficial en términos moleculares. 

La isoterma de adsorción de Langmuir ha sido ampliamente usada en sistemas de tipo sólido-líquido, sólido-vapor, sólido-gas, líquido-vapor y líquido-líquido. Cuando el proceso de adsorción o concentración se produce sobre una superficie sólida, la isoterma de adsorción se construye a partir del balance de material entre la fase fluida y el sólido en contacto. Para la adsorción en fases fluidas, como es el caso de líquido-vapor o líquido-líquido, es necesario emplear la ecuación de adsorción de Gibbs para evaluar la concentración del anfifilo en la superficie, mediante la medición de la tensión superficial o interfacial

Langmuir estableció 3 postulados para describir la adsorción en la superficie:

I.Formación de una monocapa de moléculas adsorbidas.

II.Todos los sitios de la superficie tienen la misma probabilidad de ser ocupados.

III.No hay interacción entre moléculas adsorbidas.

También cabe destacar que existen dos tipos de adsorciones, las adsorciones físicas y las adsorciones químicas, las primeras son más débiles, mientras que las segundas son más fuertes, tienen interacciones covalentes. 

El efecto de tensoactividad esta dada por la distribución de un soluto en una sustancia.

En la práctica se pudo comprobar que el Fenol es un agente tensoactivo, pues se comportó como uno, aparte de que es un electrolito débil y se esperaba que se comportara como tal.

ADSORCION I

                                                                   
                                                                       ADSORCION I

La adsorción puede definirse como la tendencia de un componente del sistema a concentrarse en la interfase, donde la composición interfacial es diferente a las composiciones correspondientes al seno de las fases.

Hay una clara diferencia entre el fenómeno de adsorción y el de absorción, en el segundo existe una penetración física de una fase en la otra; sin embargo es factible que ambos sucedan simultáneamente, y en este caso puede ser muy difícil separar los efectos de ambos fenómenos, inclusive un fenómeno puede afectar al otro

Hay dos tipo de adsorción, la adsorción física y la química. La primera es mas débil, mientras que la segunda es más fuerte, se presentan enlaces covalentes.

El objetivo principal de esta experiencia fue determinar el tipo de adsorción que tiene lugar para estas sustancias. Se estudió el proceso de adsorción del ácido acético diluido por contacto con carbón activado en polvo. Para determinar la adsorción del ácido acético, en soluciones acuosas a distintas concentraciones, por el carbón activado se utiliza un método muy sencillo.  Se preparan  soluciones de ácido acético de concentraciones distintas. Se procede a adsorber las soluciones, una a una, por una cantidad de adsorbente agitando uniformemente durante variosm minutos. Se filtra y se titula la solución restante para conocer la concentración final de la solución. Con la concentración inicial y la final se calcula la masa de soluto adsorbida. Estos valores se ajustan a ecuaciones lineales, de las teorías de adsorción a temperatura constante, de Langmuir y Freundlich. Se determina cual es el mejor ajuste y a ése se le atribuye el fenómeno. 

Este tipo de experimentos se realizan a nivel de laboratorio con la finalidad de determinar si un adsorbente es adecuado para separar un soluto, o un gas, específico de una solución determinada. Este proceso se realiza continuamente en la industria farmacéutica, alimenticia, textil, petroquímica porque es importante conocer las características adsorbentes que pueda presentar un material o compuesto específico apuntando a un objetivo determinado.

En la experiencia se presencio una adsorción física debido a que no se presento ninguna reacción entre las moléculas del absorbato y el absorbente.

PRESION DE VAPOR

                                                     PRESION DE VAPOR

El propósito de este experimento fue el de determinar la presión de vapor de un líquido a diferentes temperaturas de ebullición, modificando la presión del sistema.

Para la determinación de la presión de vapor se utilizó un aparto de presión de vapor.

Se pudo evaluar la entalpía de vaporización mediante el modelo de Clasius y Claperyron.

En el equilibrio de fases se deben satisfacer las condiciones del equilibrio termodinámico: igualdad de la presión, temperatura y potencial químico. A partir de este último se puede obtener la expresión de Clapeyron, la cual representa las líneas de sublimación, fusión o evaporación. Mediante las hipótesis adicionales de que la fase vapor se comporta como gas ideal y que el cambio de entalpía es independiente de la temperatura, de esto se llega a la expresión de Clausius y Clapeyron, la cual corresponde a la ecuación de una recta.

Si se considera una muestra liquida de una sustancia pura en un recipiente cerrado, la presión del vapor en equilibrio con el líquido se denomina presión de vapor. La presión de vapor depende de la naturaleza del líquido y aumenta con la temperatura hasta la temperatura crítica.

Para la determinación de la presión de vapor se utilizó un recipiente que sirvió de amortiguador al cual estaban conectadas tres mangueras de látex,  una de ellas se conectó a la bomba de vacío y la otra se conectó al manómetro de mercurio, así también se utilizó un matraz de dos bocas el cual contenía al líquido en estudio, y sostenía el termómetro y al refrigerante.