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J. Chim. Phys.
Volume 73, 1976
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Page(s) | 447 - 454 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1976730447 | |
Published online | 29 May 2017 |
Propriétés d’adsorption et de diffusion de l’azote, de l’oxygène et du dioxyde de carbone dans la zéolithe synthétique 4 A
(Laboratoire de Physico-Chimie Industrielle, ENSIC, 1, rue Grandville, 54042 Nancy Cedex.), France.
Nos isothermes d’adsorption tracées pour des pressions comprises entre 10-3 et 600 torr sont du type I de la classification de Brunauer. Leur forme n’est représentée vraiment par aucune théorie connue. Les chaleurs isostériques décroissent avec le taux de remplissage et présentent en général une amorce de pic pour les taux élevés. Dans le cas de l’adsorption du dioxyde de carbone, il y a succession de deux modes de remplissage : le premier correspond à une chaleur de 11-12 kcal.mole-1, le second à 8 kcal.mole-1, la décroissance rapide intervient pour 5 molécules adsorbées par cavité.
Nous avons cherché à recouper les valeurs expérimentales de l’adsorption et aussi de la diffusion par un calcul théorique. La nature ionique du tamis implique un champ électrique intra-cristallin important qui ajoute au potentiel 6-12 deux contributions provenant de la polarisabilité et du moment quadripolaire des molécules adsorbées. L’adéquation de la théorie et de l’expérience est bonne pour l’adsorption et apporte des renseignements sur l’état de l’adsorbat, mais elle est plus difficile à réaliser pour les barrières de potentiel responsables des énergies d’activation de la diffusion.
Abstract
We have determined the adsorption isotherms for pressures ranging from 10-3 up to 600 torr. They belong to type I of the Brunauer classification and their shape cannot be well adapted to any known theories. The corresponding isosteric heats of adsorption decrease with the filling of pore volume and present a begining of a peak for high degrees of filling, The adsorption of carbon dioxyde shows successively two kinds of pore volume filling : the first one is related to a heat of adsorption of 11-12 kcal.mole-1, and the second one to a heat of 8 kcal.mole-1 : the decrease taking place for 5 mole- cules sorbed in one cavity of zeolite.
We have tried to compare experimental values of adsorption and diffusion with a theoretical calculation. The ionic nature London zeolite creates an electrical field in cavities, so, to the London 6-12 potential we have to add two contributions arsing from the polarisability and the quadrupole moment of molecules. Good agreement between theory and experiment is found for adsorption and provides some information on the state of adsorbed species. The comparison for the potential barriers responsible for activated diffusion is far more delicate.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1976