¿Cuáles son las clasificaciones de las isotermas de adsorción?

La clasificación de isotermas de adsorción física propuesta por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) (Figura 6):

(1) El tipo I se caracteriza por una situación cercana a la saturación después de una determinada presión. La adsorción química limitada a la adsorción de una sola capa pertenece a este tipo y a menudo se denomina tipo Langmuer. Esto también ocurre con la adsorción física, que a menudo ocurre en la adsorción de adsorbentes microporosos.

Gracias al efecto de proximidad de la pared de los poros se puede mejorar significativamente la energía de adsorción. Dentro de un pequeño rango de presión relativa, los microporos se llenan gradualmente. Posteriormente, a medida que aumenta la presión relativa, esta adsorción de microporos se satura. El principal parámetro geométrico que caracteriza el llenado de microporos es el volumen de los microporos en lugar del área de superficie de las paredes de los microporos. Por ejemplo, la adsorción de vapor orgánico sobre carbón activado.

(2) El tipo II es la isoterma de adsorción más común y tiene forma de S. Los adsorbentes que presentan este tipo de isoterma son polvos de partículas no porosas. Por ejemplo, la adsorción de nitrógeno en polvo de Fe a -196^ohc.

(3)La isoterma de tipo III es cóncava. Se ve comúnmente en situaciones donde el efecto de adsorción es muy débil.

   (4) Isoterma tipo IV, su interpretación es similar a la del tipo II. La diferencia es que el adsorbente contiene una cantidad considerable de mesoporos y la condensación capilar adsorbida en los mesoporos parece saturada dentro de un cierto rango de presión relativa. Por ejemplo, la adsorción de vapor de benceno en gel de óxido de hierro       o    gel de sílice a temperatura ambiente.

   (5) La diferencia entre el tipo V y el tipo III es igual que la diferencia entre el tipo IV y el tipo II. También se debe al hecho de que el adsorbente contiene una cantidad considerable de mesoporos, lo que produce condensación y saturación capilar dentro de un cierto rango de presión relativa.

   (6) El tipo VI, también llamado isoterma en escalera, es común cuando los adsorbatos no polares se adsorben en sólidos no porosos con propiedades físicas y químicas uniformes. Por ejemplo, el carbono se grafitiza por encima de los 2700 °C y luego adsorbe nitrógeno, argón y criptón. Esta isoterma en forma de escalera se forma formando primero la primera capa molecular ordenada bidimensional y luego adsorbiendo la segunda capa. La adsorción de la segunda capa está obviamente influenciada por la primera capa y, por lo tanto, adquiere forma de escalón. Las moléculas adsorbidas también muestran una forma de escalera cuando sufren los cambios correspondientes, pero solo hay un paso. Cuando se produce una interacción de tipo VI, se necesita mucho tiempo para alcanzar el equilibrio de adsorción. También aparece una forma de escalón obvia cuando se forma agua cristalina.

                                                                           Figura 6 Clasificación de isotermas de adsorción física propuesta por la IUPAC