ADSORPTION

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Isothermes d'adsorption des gaz par les solides

Isothermes d'adsorption des gaz par les solides
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Isothermes d'adsorption du krypton

Isothermes d'adsorption du krypton
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Adsorption sur les liquides

La surface d'un liquide est, par nature, homogène ; mais sa forme ou son étendue sont facilement modifiées sous l'action de contraintes. La résistance qu'elle oppose est une mesure de la tension superficielle du liquide. La présence d'un film adsorbé provoque une modification de cette tension superficielle, dont les manifestations pratiques sont extrêmement variées.

Les différents comportements d'une substance au contact de la surface d'un liquide présentent des analogies intéressantes avec les situations rencontrées sur les solides lorsque la substance est insoluble dans le liquide. Ce sont, par exemple, des composés organiques insolubles dans l'eau, de masse molaire assez grande et non volatils. On peut en déposer de très faibles quantités à la surface de l'eau à partir de solutions diluées dans un solvant volatil. On observe alors, suivant la nature de la goutte déposée, un des trois comportements typiques suivants :

– elle reste entièrement sous forme de lentille à la surface, sans étalement ;

– elle s'étale sur toute la surface en un film mince, suffisamment épais pourtant pour montrer souvent des couleurs d'interférence ;

– ou bien elle laisse une petite partie du liquide s'étendre sous forme d'une couche monomoléculaire dense, l'excès restant sous forme de lentille.

Le premier cas traduit une forte cohésion des molécules du liquide par rapport à leur interaction avec la surface de l'eau. Celle-ci peut, tout au plus, être recouverte par une couche diluée de molécules mobiles d'adsorbat, analogue à un gaz 2 D. La lentille est d'autant plus aplatie qu'elle est sollicitée radialement à sa périphérie par les molécules d'eau et que sa tension superficielle, qui tend à lui donner une forme sphérique, est moins forte. On observe cette évolution en passant des hydrocarbures lourds (huile de paraffine) à de plus légers (essence).

Cette situation est analogue à celle de l'adsorption d'un gaz sur un solide, lorsque, à la pression P0 en équilibre avec la phase 3 D de l'adsorbat, la couche adsorbée n'est encore constituée que d'un gaz 2 D.

Dans le deu [...]


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Pour citer l’article

Xavier DUVAL, « ADSORPTION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/adsorption/