Estudio del fenómeno de adsorción reversa en mezclas binarias considerando tamaño e interacciones laterales

Abstract

Se ha observado en la adsorción de mezclas sobre superficies homogéneas que en algunos sistemas cuando se aumenta la presión una especie desplaza a otra, quedando en ocasiones sólo una de ellas presente en la superficie, esto es el fenómeno de adsorción reversa (Adsorption Preference Reversal). Este fenómeno se ha estudiado por un lado haciendo hincapié en las interacciones laterales entre moléculas adsorbidas, por medio de matriz transferencia1,2, simulación de Monte Carlo y campo medio3. Por otro lado en un trabajo posterior se estudió el mismo fenómeno considerando una mezcla k-mero/r-mero (partículas que ocupan k (r) sitios de adsorción consecutivos), mediante el cálculo exacto en una dimensión, y se mostró que si se consideraban los distintos tamaños de las moléculas, el mismo ocurría incluso sin energía de interacción lateral4. En dos dimensiones no existe solución exacta a este problema por lo que ha sido necesario proponer diversas aproximaciones5, éstas describen la adsorción de mezclas de k-meros/r-meros teniendo en cuenta el tamaño, pero la influencia de las interacciones laterales fue introducida sólo mediante la aproximación de Bragg-Williams (campo medio). En este trabajo avanzamos sobre este problema mediante la aproximación cuasi-química para mezclas kmero/r-mero con interacciones laterales atractivas y repulsivas. Se analizan las isotermas de adsorción y el cruce de isotermas parciales, dando una descripción tanto de la influencia de las interacciones laterales como del tamaño de las especies.