Tesis Dr.Cs. Rafael Quintana Puchol-2013.pdf - Universidad Central ...

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Donde, qe es la concentración de adsorbato por unidad de masa del adsorbente en cada
instante en el equilibrio (mg/g); Ce, concentración del adsorbato en equilibrio en la fase gaseosa
(mg/L); qm, concentración máxima del adsorbato por unidad de masa del adsorbente (mg/g), que
indica ciertas características superficiales del adsorbente; KL, constante de Langmuir (L/g) [204].
A pesar de sus limitaciones, la ecuación de Langmuir se considera un punto de partida
importante en la búsqueda de una descripción del comportamiento de los sistemas
experimentales de adsorción de consumibles de soldadura [205] [206].
El modelo de seudosegundo orden describe la participación de fuerzas de valencia y el modo
de interactuar entre el sólido y los gases, es decir se refiere al predominio de características
químicas en el comportamiento de la sorción [207].
t
q
t
1
k q
2
2
e
t
q
e
(3.11)
En la que qt es la cantidad de vapor adsorbido (mg/g) en el tiempo t (min); qe, la capacidad de
adsorción en equilibrio (mg/g); k2, la constante de la ecuación [g/(mg∙·min)]. Si el modelo lineal
representa un buen ajuste con un coeficiente de correlación R 2 cercano a 1, el proceso de
adsorción puede ser descrito como quimisorción [208].
La ecuación de Elovich se utiliza ampliamente para determinar la cinética de quimisorción de los
gases sobre los sólidos, pero también para describir la adsorción de contaminantes en
soluciones acuosas, es [209]:
dq
dt
a exp[ ( q)]
(3.12)
Donde, q es la cantidad de gas adsorbido en el tiempo t (min); a y ß son constantes.
Originalmente, la ecuación (3.12) se desarrolló para describir las cinética para la quimisorción
de gases en superficies de sólidos, se modificó por Chien y Clayton (1980) quiénes asumieron
que la energía de activación de la sorción aumenta linealmente con el recubrimiento de la
superficie [210]. El parámetro a puede ser considerado como la velocidad inicial constante
desde dq/dt a cuando q0. Esto significa que la rápida sorción inicial no se gobierna por la
ley exponencial. Asumiendo que q = 0 en t = 0, e integrando la ecuación (3.12) resulta:
qt = (1/β)ln (1 +a βt) (3.13)
Asumiendo que aβt >>1, la ecuación (3.13) puede simplificarse aún más:
qt = (1/β)ln(aβ) +(1/β) ln(t) (3.14)
Donde qt [mg/g] es la cantidad de sustancia adsorbida en el tiempo t (min), a [g/(mg∙·min)] y β
[g/mg] son parámetros, que a partir de su relación a/β se calcula la constante de equilibrio Keq.