Détermination de l’énergie d’adsorption sur un solide massif à l’aide d’un adsorbat marqué

Laboratoire de Technologie des Surfaces, École centrale de Lyon, Route de Dardilly, 69130 Ecully, France.

Résumé

Jusqu’à aujourd’hui, dans l'étude de l’adsorption d’un composé polaire à partir d’une solution non polaire, la mesure de la quantité adsorbée était principalement le domaine de la méthode « des traceurs radioactifs »; alors que la mesure de la chaleur d’adsorption était surtout réalisée par micro-calorimétrie. Malheureusement, cette dernière méthode n’est utilisable que lorsque l’adsorbant solide se présente sous forme pulvérulente, c’est-à-dire lorsque la surface spécifique est grande.

Or, les besoins actuels de la lubrification limite demandent d’avoir des informations sur les solides massifs (échantillons de frottement). C’est pourquoi il est montré que, grâce à l’utilisation de composés radioactifs qui permettent d’obtenir des informations quantitatives, et grâce à un modèle simplifié de l’adsorption il est possible de déterminer l’énergie d’activation de désorption d’un composé polaire adsorbé sur un solide massif.

Cette méthode appliquée à l’étude de l’adsorption de l’acide stéarique adsorbé sur différents échantillons métalliques a donné des résultats en accord avec ceux déterminés sur des poudres par A. J. Groszek et S. G. Daniel.

Abstract

Up to now, when studying the adsorption of a polar compound from a non-polar solution, the measurement of the adsorbed quantity fell principally within the scope of the « radioactive tracer » method, whereas the measurement of the heat of adsorption was mainly achieved by microcalorimetry. Unfortunately, the latter method can be used only when the solid adsorbent is powdery substance, i.e. when the specific surface is large.

Now, the present requirements of boundary lubrication make it necessary to have information regarding massive solids (friction samples). That is why it is shown that, thanks to the use of radioactive compounds, which allow quantitative data to be obtained, and thanks to a simplified model of the adsorption process, it is possible to determine the desorption energy of activation of a polar compound adsorbed on a massive solid.

This method applied to the study of the adsorption of stearic acid on various metal samples has given results that agree with those obtained on powders by A. J. Groszek and S. G. Daniel.