Variations des chaleurs différentielles d’adsorption avec le recouvrement. Utilisation d’une méthode de calcul à l’ordinateur

Istituto di Chimica Generale ed Inorganica, Facoltà di Farmacia, Università di Torino, Italie, Italie.

Résumé

Afin d’examiner des allures caractéristiques dans l’évolution des chaleurs différentielles d’adsorption en fonction du taux de recouvrement, on a mis au point à l’ordinateur un programme de calcul pour la dérivation des courbes des chaleurs intégrales expérimentales, utilisant une fonction polynomiale qui exprime la courbe entière des chaleurs intégrales interpolée de façon appropriée. On a vérifié que la méthode de calcul adoptée est correcte et applicable aux allures typiques des chaleurs prévisibles pour les systèmes d’adsorption gaz-solide.

L’application de cette méthode aux résultats de l’adsorption de vapeur d’eau sur alumine « êta » à 25 °C a mis en évidence que les chaleurs différentielles décroissent exponentiellement avec le taux de recouvrement.

On a ainsi obtenu par extrapolation les chaleurs initiales d’adsorption et identifié deux domaines correspondant à l’adsorption chimique et physique. L’allure exponentielle — qui ne correspond à aucun modèle particulier d’adsorption prévu — semble se reproduire, dans la plupart des cas, où il y a adsorption de vapeurs polaires, et particulièrement d’eau, sur des oxydes métalliques.

Abstract

In order to investigate particular trends in the evolution of differential adsorption heats vs coverage a computer derivation programme has been developed. Differential heats are obtained by derivation of a polynomial function expressing the whole integral heat curve suitably interpolated from experimental data. The correctness of the derivation method adopted and its applicability to typical trends of heat evolution in gas-solid adsorption has been carefully verified.

In the H₂O_vap — ηAL₂O₃ system at 25 °C the results show an exponential dependence of differential heats on coverage, which allows extrapolation to initial values and characterization of two ranges, mainly corresponding to strong chemisorption and physisorption. The exponential trend, which does not correspond to any classical adsorption model, seems to be in connection with polar-molecules adsorption on metal oxides, particularly with water as an adsorbate.