Adsorção de gases em sólidos

Adsorção é um processo no qual moléculas, conhecidas como adsorbatos, aderem a uma superfície, chamado de adsorvente. Esse processo pode ser classificado como fisissorção ou quimisorpção.

A fisissorção envolve forças intermoleculares fracas e é inespecífica, enquanto a quimissorção forma ligações químicas fortes e é altamente específica. Por exemplo, o nitrogênio se adsorbe fisicamente em qualquer sólido em baixas temperaturas, mas sua quimisorção depende do tipo sólido.

A quimisorção forma uma monocamada na superfície, enquanto a fisissorção cria múltiplas camadas devido a interações intermoleculares. No entanto, após a quimisorção formar uma monocamada na superfície, a fisissorção pode construir camadas adicionais sobre ela.

Curiosamente, certos gases, como o hidrogênio, geralmente se dissociam após a quisorção, enquanto outros, como a amônia, se quemissorvam sem dissociação.

A taxa de adsorção é expressa como o produto da constante da taxa de adsorção, da concentração de gás e do número de sítios de adsorção disponíveis.

A cobertura superficial, representada como θ, é calculada a partir da razão entre o volume de adsorvato adsorvido e o volume de adsorvato necessário para a cobertura