Isotermas de adsorción I

Las isotermas de adsorción tipo I describen la quimisorción, relacionando la cantidad de moléculas adsorbidas con la presión a una temperatura constante.

Según la isoterma de Langmuir para la adsorción no disociativa, el adsorbato forma una monocapa reversible en sitios superficiales idénticos que no interactúan entre sí.

Consideremos el gas A adsorbiéndose reversiblemente en la superficie M, con la adsorción gobernada por la constante de tasa k_a y la desorción por k_d. La tasa de adsorción depende de la presión y del número de sitios vacíos, mientras que la tasa de desorción depende del número de sitios ocupados.

En equilibrio, igualar estas tasas da lugar a la ecuación de Langmuir, que vincula la cobertura fraccionaria con la presión a través del parámetro α— la relación entre las constantes de adsorción y tasa de desorción.

La isotermia de Langmuir modificada explica la adsorción disociativa, donde moléculas diatómicas se disocian en átomos y ocupan sitios separados en la superficie adsorbienta. En equilibrio, igualar las tasas de adsorción y desorción y reorganizar la expresión da la ecuación de Langmuir modificada.

En ambos modelos, la cobertura fraccionada aumenta linealmente a bajas presiones y se acerca a la saturación solo a presiones muy altas, donde se ocupan la mayoría de los sitios de superficie.