Química

Isoterma de Freundlich

Publicado por Mónica González

También llamada: ISOTERMA DE ADSORCIÓN

Adsorción es la acumulación de una sustancia en una interfase. Ocurre con todos los tipos de interfase, tales como el gas sólido, solución sólida, solución gas, solución α – solución β.

Existen dos tipos principales de adsorción: física y química. La adsorción física es no-específica, rápida y reversible. El adsorbato se une a la superficie solamente por fuerzas de Van der Waals (fuerzas dipolo-dipolo y las fuerzas de la polarización, con la participación de dipolos inducidos). La adsorción química es específica e implica la formación de un compuesto de dos dimensiones, como por ejemplo, cuando gases entran en contacto con superficies metálicas limpias.

La cantidad de sustancia adsorbida en la superficie disminuye con el aumento de la temperatura, ya que todos los procesos de adsorción son exotérmicos. A una temperatura constante la cantidad adsorbida aumenta con la concentración del adsorbato (en solución o en la fase gaseosa), y la relación entre la cantidad adsorbida (x) y la concentración (c) es conocida como la isoterma de adsorción.

Solamente en concentraciones muy bajas es que x es proporciona a c.

Generalmente la cantidad adsorbida aumenta menos que proporcionalmente a la concentración, debido a la saturación gradual de la superficie.

Uno de los modelos teóricos más simples de adsorción es el de Langmuir, que fue propuesto para describir la adsorción de gases en sólidos. Ese modelo supone que la superficie del sólido es cubierta por un gran número de sitios, siendo que cada sitio puede ser considerado ocupado por una molécula adsorbida. Los sitios son todos equivalentes y se considera que las moléculas adsorbidas no interactúan unas con las otras ni saltan de un sitio a otro. Además, la adsorción se completa cuando todos los sitios fueren ocupados, correspondiendo a una monocapa de adsorbato. La ecuación correspondiente a la isoterma de Langmuir es:

que también puede ser escrita como:

donde m es la masa del sólido (adsorbente), a es una constante que está relacionada con el área del sólido, siendo una medida de capacidad de adsorción del adsorbente para un dado adsorbato, y b es otra constante, relacionada con la entalpía de adsorción.

En otros casos el sistema puede ser descrito por la Isoterma de Freundlich, que corresponde a una ecuación del tipo

donde n es menor que 1

Esa ecuación también se puede escribir con el fin de proporcionar una recta,

El exponente 1/n es adimensional, tiene valor menos que uno, y se relaciona con la intensidad de la adsorción. En general, en sistemas que siguen la isoterma de Freundlich la adsorción ocurre con la formación de multicapas, en lugar de sólo una monocapa. Anestésicos locales actúan por adsorción y en general siguen la isoterma de Freundlich, donde el tamaño y la estructura de la molécula del anestésico influyen en la intensidad de la adsorción.

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