UNI VERSI DAD NACI ONALMAYOR DE SAN MARCOS ( UNI NI VERS RSI DAD DE DEL PERÚ,DECANA DE AMÉRI RI CA)
FACULTAD DE QUÍ MI CA E I NGENI ERÍ A QUÍ MI CA E. A. P.I NGENI ERÍ A QUÍ MI CA 0. 72 DEPARTAME MENTO DE ACADE DEMI MI CO DE FI SI COQUÍ MI CA
LABORATORI O DE FI SI COQ OQUÍ MI CA I I PRÁCTI CA N° 15 DESCOM OMPOSI CI ÓN CATALÍ TI CA DELH2O2 PROFESOR:
JOSÉHUAPAYA
ALUMNOS:
FECHA HADE DELAPRÁCTI CA:
JUEVES 16/06/13
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
FECHA DE ENTREGA:
JUEVES23/06/13
TURNO:
JUEVES1316HORAS
Ci udadUni versi tari a,Juni ode2016
I NTRODUCCI ÓN
Elusodesust anci assól i dasparasepar ardi f er ent esel ement osdesde sol uci onesl í qui dasogaseosasesmuyconoci doysel l amaADSORCI ÓN y f unci onanporsel ecci ón pr ef er enci aldel osel ement osdel assol uci ones enf asel í qui daogaseosar espect odelsust r at osól i do“ adsorbert e” . Est ef enómenoesbi enut i l i zadoydi f undi doenvari ospr ocesosdel a i ndust ri adel aal i ment aci ónconci ent osdeapl i caci onesdondeel f enómenodel aadsor ci ónesunavi t alher r ami ent adesepar aci óny puri ficaci ón. Hoyendí al ai ndust ri aquí mi caempl eaengr annúmer odeprocesos,a l osmat eri al espor osos( zeol i t as,carbonosact i vos,PI LCS)quet i enenl a capaci dadder et enerensusuper fici eflui dosaescal amol ecul ar .Enest os casos,l aest ruct ur aqueconfinaalflui doeselporodelmat eri alyel pr ocesodecapt ur adelflui doreci beelnombr edeadsorci empl o ón,porej comoeselcaso delcarbonoact i voesut i l i zadoenl ai ndust ri acomo fil t r o,especi al ment eenl ar ecuper aci óndegases,cont r oldeemi si ones, 2
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
el i mi naci óndeol oresenaguasi ndust ri al esyr esi dual es.Si nembar go di choscarbonesvarí an deacuer doasuspropi edadest ext ur al esy quí mi cas. . Adi f er enci adel aabsorción,enunpr ocesodeadsor ci ónelflui donose i ncorporaalvol umendelmat eri al ,si noqueesr et eni doensusuper fici e.
3
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
MARCO TEÓRI CO: A Adsorci ón: Elf enómenodeadsor ci óneselpr ocesoporelcualát omosomol écul asdeunasust anci aque seencuent r aendet er mi nadaf ase,sonr et eni dasenl asuper fici edeot r asust anci a,quese encuent r aenot r af ase.Comor esul t adodees t eproceso,sef ormaunacapadel í qui do ogas enl asuper fici edeunasust anci asól i daol í qui da.
Ti posdeadsorci ón: Podemosdi f er enci art r est i posdeadsorci ón,dependi endodequét i posdef uerz asexi st an ent r e elsol ut oyeladsorbent e.Est asf uerz aspuedenserdet i poel éct ri co,def uerz asdeVan der Waal sodet i poquí mi co. Ads orci ónpori nt ercambi o.
Enest epr ocesoelsol ut oyeladsorbent eseat raenporf uerzasel ect r ostát i cas.Di chodeot ra maner a,l osi onesdelsol ut oseconcent r an enl asuper fici edelsorbent e,quesehal l acar gada el éct ri cament econsi gnocont r ari oal osi onesdelsol ut o.Sit enemosdosadsorbat osi óni cos i gual esenvari osf act or es,per ounoconmayorcar gaqueot r o,eldemayorcar gaseráelquese adsorbi do.Paraadsor bat osconi gualcarga,elt amañomol ecul areselquedet ermi nacuálser á adsorbi do. Ads orci ónporf uerzasdeVanderWaal s.
Tambi énl l amadaadsor ci ónf í si caofisi sor ci ón.Enest et i podeadsor ci ón,eladsor bat onoest á fij oenl asuperfici edeladsorbent e,si noquet i enemovi l i dadenl ai nt erf ase.Ej empl odeest e t i podeadsor ci óneseldel amayorí adel assust anci asor gáni casenaguaconcarbónact i vado. Enest et i podeadsor ci óneladsorbat oconserv asunat ur al ezaquí mi ca.
orci ónquí mi ca. Ads
Sucedecuandohayi nt er acci ónquí mi caent r eadsor bat oyadsor bent e.Tambi énl l amada qui mi sor ci ón.Laf uerz adel ai nt eracci ónent r eadsor bat oyadsor bent eesf uert e,casi comounenl acequí mi co.Enest et i podeadsor ci óneladsor bat osuf r eunat r ansf ormaci ón, másomenosi nt ensa,desunat ur al ez aquí mi ca. Ent érmi nosgener al esest aadsor ci ónpr esent al asmi smascaract er í st i casquel ade l osgases. Sel ect i vi dad,vari aci óni nver saconl at emperat ur ayvari aci ón di r ect acon l a compl ej i daddel amol ecul adeadsor bat o.
4
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
B I sotermasdeAdsorci ón: Sebasaent r essuposi ci ones: aadsor ci ónnopuedeext ender semásal l adelr ecubr i mi ent oconun L monocapa. odosl ossi t i ossonequi val ent esyl asuper fici eesuni f orme. T aposi bi l i daddeunamol ecul adeadsor ber seenunsi t i odadoes L i ndependi ent edel aocupaci óndel ossi t i osveci nos,esdeci r,nohay i nt eracci onmol ecul ar .
C Ecuaci óndeLangmui r:
Gener al ment e l a cant i dad adsor bi da aument a menos que pr opor ci onal ment e a l a concent r aci ón,debi doal asat ur aci óngradualdel asuper fici e.
Unodel osmodel ost eór i cosmássi mpl esdeadsor ci ón eseldeLangmui r ,quef uepr opuest o paradescri bi rl aadsorci ón degasesen sól i dos.Esemodel osuponequel asuper fici edelsól i do es cubi er t a por un gr an númer o de si t i os,si endo que cada si t i o puede ser consi derado ocupadoporunamol écul aadsorbi da.Lossi t i osson t odosequi val ent esyseconsi der aquel as mol écul asadsor bi dasnoi nt er act úan unascon l asot r asnisal t an deunsi t i oaot r o.Además, l a adsor ci ón secompl et a cuando t odos l os si t i os f uer en ocupados,corr espondi endo a una monocapadeadsorbat o.Laecuaci óncor r espondi ent eal ai sot er madeLangmui res: quet ambi énpuedeseresc r i t acomo:
5
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
donde m :esl amasadelsól i do( adsorbent e) , a:const ant equeest ár el aci onadaconeláreadelsól i do,si endounamedi dadecapaci dadde adsor ci óndeladsor bent epar aundadoadsor bat o b:const ant e,r el aci onadaconl aent al pí adeadsorci ón.
D Ecuaci ón deFreundl i ch: Enot r oscasoselsi st emapuedeserdescr i t oporl aI sot er madeFr eundl i ch,quecorr esponde aunaecuaci óndelt i po
dondenesmenorque1 Esaecuaci ónt ambi énsepuedeescri bi rconelfindepr opor ci onarunare ct a,
RECOMENDACIONES: •
•
•
•
•
•
Lavarysecart odoelmat er i alant esdecomenzarapr epararl assol uci ones, paraevi t arl acont ami naci óndel asmi smas. Preparar t odas l as di sol uci ones dent r o de l a campana de seguri dad. Et i quet ar l os er l enmeyer para evi t ar conf usi ones,ya que pr esent arán concent r aci ones di st i nt as de acet ona. No r egr esarelcar bón act i vado no ut i l i zado alr eci pi ent e de donde f ue t omadoyaquepodrí a cont ami nart oda l a mues t r a.Elcar bón act i vadono ut i l i zadodebedesechar se. Pesarelcar bón act i vado l o más exact o posi bl e,para queasísepuedan est abl ecerl ascompar aci onespert i nent es. Agi t arl asmuest r aselmi smot i empodedur aci ón,par apoderest abl ecer se compar aci ones.
6
Laboratorio de Fisicoquímica II UNMSM
7
