Fenómenos de superficie Adsorción física y química sobre sólidos. Isotermas de Langmuir, Freündlich y BET. Fenómenos de superficies electrizadas. Doble capa eléctrica. Efectos electrocinéticos. Potencial zeta o electrocinético. Electroforésis.

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Fenómenos de superficie

Adsorción en interfases (acumulación de un componente en la interfase) líquido-líquido

sólido-líquido

liquido-gas

sólido-gas

tensión superficial isotermas de adsorción

adsorción física y química

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Fenómenos de superficie

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Fenómenos de superficie

forma constructiva

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Fenómenos de superficie

catalizador metales (Ej: Fe, Ni, Pt, Ag)

óxidos y sulfuros semiconductores

función hidrogenación dehidrogenación oxidación desulfuración

(Ej: NiO, ZnO, MgO, Bi2O3/MoO3, MoS2)

óxidos aislantes

dehidratación

(Ej: MgO,Al2O3,SiO2)

ácidos (Ej: H3PO4, H2SO4, SiO3/Al2O3, zeolitas)

polimerización isomerización cracking alquilación

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Fenómenos de superficie

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Fenómenos de superficie

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Fenómenos de superficie

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Fenómenos de superficie

forma destructiva

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Fenómenos de superficie

RQ RQ en fase heterogénea sólido-líquido sólido-gas

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Fenómenos de superficie

ingreso de un componente en la masa de otro adsorción + absorción

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Fenómenos de superficie sustancia que se adsorbe: gases, solutos en solución

RQ

adsorbato

adsorbente o sustrato sólido sobre cuya superficie se produce la adsorción: metales, óxidos, carbono, silice, etc 12

Fenómenos de superficie superficie cristalina perfecta

gas

Ec

Ec

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Fenómenos de superficie superficie cristalina perfecta

iónes en solución

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Fenómenos de superficie

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Fenómenos de superficie

p Zw = (2πmkT)1/2

Zw =

p Z0 (Pa)

Zw: frecuencia de las colisiones N° choques/s p: presión m: masa del gas k: cte. Boltzman T: temperatura

T (M/(gmol−1 ) K

1/2

Zo: 2,63 1024 m-2 s-1 M: masa molar del gas p: presión T: temperatura disminución de la p : UHV ultra alto vacío aumento de T : calentamiento eléctrico bombardeo de iones gaseosos acelerados

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Fenómenos de superficie

caracterización de las superficies microscopía electrónica de barrido SEM microscopía de sonda de barrido STM técnicas de ionización: esp. de fotoemisión PS, de rayos X (XPS) o UV (UPS, ESCA) esp. de masa de iones secundaria (SIMS) espectroscopía vibracional: esp. infrarroja de reflexión-aborción (RAIRS) dispersión raman realzada por superficie (SERS) espectroscopía electrónica: esp. de pérdida de energía electrónica (EELS o HREELS) esp. electrónica Auger (AES) y de barrido (SAM) espectroscopía de estructura fina de absorción de RX realzada por superficie (SEXAFS) difracción electrónica de baja energía (LEED) técnicas de haces moleculares (MBS) 17

Fenómenos de superficie

adsorción

+

⇌

termodinámica de la adsorción

∆𝐺° = ∆𝐻° − 𝑇∆𝑆° si en el equilibrio del proceso de adsorción ese equilibrio se desplaza a la derecha

ordenamiento