Ecuación de Langmuir

La ecuación de Langmuir o isoterma de Langmuir o ecuación de adsorción de Langmuir relaciona la adsorción de moléculas en una superficie sólida con la presión de gas o concentración de un medio que se encuentre encima de la superficie sólida a una temperatura constante.

Es una ecuación mucho más exacta para las isotermas de adsorción del tipo 1.

Historia

La ecuación fue determinada por Irving Langmuir por concentraciones teóricas en 1916. Para ello postuló que:

"Los gases, al ser adsorbidos por la superficie del sólido, forman únicamente una capa de espesor mono-molecular".

Además, visualizó que el proceso de adsorción consta de dos acciones opuestas, una de condensación de las moléculas de la fase de gas sobre la superficie, y una de evaporación de las situadas en la superficie hacia el gas. Cuando principia la adsorción, cada molécula que colisiona con la superficie puede condensarse en ella, pero al proseguir esta acción, cabe esperar que resulten adsorbidas aquellas moléculas que inciden en alguna parte de la superficie no cubierta todavía, pero además una molécula es capaz de liberarse por la agitación térmica escapándose hacia el gas. Cuando las velocidades de condensación y de liberación se hacen iguales entonces se establece el equilibrio.

Simbología

Simbología

Símbolo	Nombre
$\theta$	Fracción de cobertura de la superficie
$V$	Volumen del gas adsorbido por el sólido
$V_{m}$	Volumen de moléculas monocapa de gas que cubren toda la superficie del sólido y completamente ocupado por el adsorbente
$\alpha$	Constante de adsorción de Langmuir. Es mayor cuanto mayor sea la energía de ligadura de la adsorción y cuanto menor sea la temperatura.​
$P$	Presión parcial del adsorbente

Descripción

La expresión de la ecuación es la siguiente:

$\theta ={\frac {V}{V_{m}}}={\frac {\alpha \ P}{1+\alpha \ P}}$

Véase también

• Isoterma de adsorción
• Isoterma de Freundlich
• Isoterma de Temkin

Referencias

• The constitution and fundamental properties of solids and liquids. part i. solids. Irving Langmuir; J. Am. Chem. Soc. 38, 2221-95 1916 First Page

Enlaces externos

• Isoterma de Langmuir en el Queen Mary, University of London Website
• Isoterma de Langmuir en el http://www.erpt.org Website
• LMMpro, Langmuir equation-fitting software @ http://www.alfisol.com Website

• Datos: Q3043463