Microcalorimetric study of the surface rehydration at 150 °C of variously dehydrated « eta » alumina

(Istituto di Chimica Generale ed Inorganica, Facoltà di Farmacia Università di Torino, Via P. Giuria, 9, 10125 Torino), Italy.

Abstract

Microcalorimetric measurements of water vapour adsorption on variously dehydroxylated « eta » alumina have been carried out at 150 °C and compared with results obtained at 25 °C.

The isotherms show increments of adsorbed amounts and related heats on increasing dehydration temperature (500°, 000°, 740 °C), but the molar energy of both dissociative and coordinative chemisorption processes remains constant, as live site energy distribution deduced from the differential heat curves.

Molecular water irreversibly coordinated at 25 °C becomes reversible at 150 °C. At this temperature surface sites could he completely saturated only at very high water vapour pressures.

At low coverages differential heats of adsorption at 150 °C are significantly higher than at 25 °C, but the energy related to the whole rehydration process is higher at 25 °C. A different sequence in the saturation of chemisorption sites is postulated, in connection with a strong variation along the coverage of the dissociation process energy.

Résumé

On a effectué des mesures calorimétriques concernant l’adsorption à 150 °C de vapeur d’eau sur alumine « êta » déshydratée à différentes températures et on les a comparées avec les résultats obtenus à 25 °C.

Les isothermes montrent que les quantités adsorbées et les chaleurs dégagées augmentent avec la température de déshydratai ion (500°, 600°, 7-10 °C). cependant les énergies molaires des espèces chimisorbées soit par dissociation soit par coordination demeurent constantes. De même pour la distribution de l’énergie des sites, déduite des courbes des chaleurs différentielles.

L’eau qui sous forme moléculaire est adsorbée irréversiblement à 25 °C devient réversible à 150 °C. A cette température les sites superficiels pourraient être complètement saturés seulement à des pressions de vapeur d’eau très hautes.

A faibles recouvrements les chaleurs différentielles à 150 °C sont significativement plus hautes que celles à 25 °C, tandis que l’énergie correspondant au processus complet de réhydra- tation est plus importante à 25 °C. L’explication qui en est proposée est que les sites de chimisorption ne se saturent pas dans le même ordre aux deux températures et que l’énergie du processus d’adsorption dissociative varie fortement au cours du recouvrement.