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GCH-2005 Cineacutetique et catalyse
Cours 10
Alain Garnier 22 novembre 2012
RappelPlan
bull Chapitre 6 reacuteactions complexes et catalyse homogegravene ndash Reacuteaction complexe ndash Catalyse homogegravene
bull Chapitre 8 Catalyse heacuteteacuterogegravene (p 103) ndash A Introduction ndash B Adsorption (p 113)
bull B1 Geacuteneacuteraliteacutes bull B2 Les 2 types drsquoadsorption bull B3 Les isothermes drsquoadsorption
ndash C Eacutequations de vitesse (p 122)
Catalyse heacuteteacuterogegravene
bull Catalyseur solide
bull Adsorption des reacuteactifs est essentielle
bull Formation drsquoun complexe de surface
bull Catalyse de la reacuteaction directe et inverse
bull Degreacute de liberteacute additionnel pour le design drsquoun proceacutedeacute
bull Concentration de catalyseur =fcn(densiteacute des sites surface speacutecifique)
bull Seacutelectiviteacute
bull Faciliteacute de seacuteparation
bull Reacutesistance au transfert de masse peut ecirctre non-neacutegligeable
Reacuteaction hypotheacutetique A+BR
Quelques exemples (p 105) Ainsi par exemple tout le monde a entendu parler du nickel de Raney Ce solide est obtenu en effectuant une dissolution seacutelective par le soude de laluminium dun alliage nickel-aluminium La preacuteparation seffectue en milieu organique car le solide obtenu est tellement diviseacute que si on lexpose agrave lair il est instantaneacutement porteacute au rouge par la reacuteaction doxydation rendue tregraves rapide par le grand nombre des atomes de nickel exposeacutes Une autre technique pour obtenir un meacutetal tregraves disperseacute consiste agrave le deacuteposer sous forme de microparticules agrave linteacuterieur dun support lui-mecircme constitueacute dun mateacuteriel microporeux Certains de ces supports atteignent des valeurs fabuleuses de la surface speacutecifique jusquagrave 150 - 200 m2 g pour certaines alumines de transition 400 - 500 m2 g pour les silices les plus disperseacutees et au delagrave de 1000 m2 g pour les charbons activeacutes
Une autre famille de catalyseurs modernes est constitueacutee par des alumino-silicates microporeux dont la dimension et la geacuteomeacutetrie des pores sont calibreacutes de faccedilon tregraves preacutecise par le reacuteseau cristallin lui-mecircme On peut ainsi obtenir des orifices de pores uniformeacutement calibreacutes 4 Angstroumlm pour la zeacuteolithe A et entre 51 et 58 Angstroumlm pour le zeacuteolithe ZSM-5 environ 8 Angstroumlm pour le zeacuteolithe Y de sorte que ces solides peuvent servir de tamis moleacuteculaires La zeacuteolithe Y est la composante active du catalyseur de craquage catalytique le plus gros proceacutedeacute existant
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
RappelPlan
bull Chapitre 6 reacuteactions complexes et catalyse homogegravene ndash Reacuteaction complexe ndash Catalyse homogegravene
bull Chapitre 8 Catalyse heacuteteacuterogegravene (p 103) ndash A Introduction ndash B Adsorption (p 113)
bull B1 Geacuteneacuteraliteacutes bull B2 Les 2 types drsquoadsorption bull B3 Les isothermes drsquoadsorption
ndash C Eacutequations de vitesse (p 122)
Catalyse heacuteteacuterogegravene
bull Catalyseur solide
bull Adsorption des reacuteactifs est essentielle
bull Formation drsquoun complexe de surface
bull Catalyse de la reacuteaction directe et inverse
bull Degreacute de liberteacute additionnel pour le design drsquoun proceacutedeacute
bull Concentration de catalyseur =fcn(densiteacute des sites surface speacutecifique)
bull Seacutelectiviteacute
bull Faciliteacute de seacuteparation
bull Reacutesistance au transfert de masse peut ecirctre non-neacutegligeable
Reacuteaction hypotheacutetique A+BR
Quelques exemples (p 105) Ainsi par exemple tout le monde a entendu parler du nickel de Raney Ce solide est obtenu en effectuant une dissolution seacutelective par le soude de laluminium dun alliage nickel-aluminium La preacuteparation seffectue en milieu organique car le solide obtenu est tellement diviseacute que si on lexpose agrave lair il est instantaneacutement porteacute au rouge par la reacuteaction doxydation rendue tregraves rapide par le grand nombre des atomes de nickel exposeacutes Une autre technique pour obtenir un meacutetal tregraves disperseacute consiste agrave le deacuteposer sous forme de microparticules agrave linteacuterieur dun support lui-mecircme constitueacute dun mateacuteriel microporeux Certains de ces supports atteignent des valeurs fabuleuses de la surface speacutecifique jusquagrave 150 - 200 m2 g pour certaines alumines de transition 400 - 500 m2 g pour les silices les plus disperseacutees et au delagrave de 1000 m2 g pour les charbons activeacutes
Une autre famille de catalyseurs modernes est constitueacutee par des alumino-silicates microporeux dont la dimension et la geacuteomeacutetrie des pores sont calibreacutes de faccedilon tregraves preacutecise par le reacuteseau cristallin lui-mecircme On peut ainsi obtenir des orifices de pores uniformeacutement calibreacutes 4 Angstroumlm pour la zeacuteolithe A et entre 51 et 58 Angstroumlm pour le zeacuteolithe ZSM-5 environ 8 Angstroumlm pour le zeacuteolithe Y de sorte que ces solides peuvent servir de tamis moleacuteculaires La zeacuteolithe Y est la composante active du catalyseur de craquage catalytique le plus gros proceacutedeacute existant
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Catalyse heacuteteacuterogegravene
bull Catalyseur solide
bull Adsorption des reacuteactifs est essentielle
bull Formation drsquoun complexe de surface
bull Catalyse de la reacuteaction directe et inverse
bull Degreacute de liberteacute additionnel pour le design drsquoun proceacutedeacute
bull Concentration de catalyseur =fcn(densiteacute des sites surface speacutecifique)
bull Seacutelectiviteacute
bull Faciliteacute de seacuteparation
bull Reacutesistance au transfert de masse peut ecirctre non-neacutegligeable
Reacuteaction hypotheacutetique A+BR
Quelques exemples (p 105) Ainsi par exemple tout le monde a entendu parler du nickel de Raney Ce solide est obtenu en effectuant une dissolution seacutelective par le soude de laluminium dun alliage nickel-aluminium La preacuteparation seffectue en milieu organique car le solide obtenu est tellement diviseacute que si on lexpose agrave lair il est instantaneacutement porteacute au rouge par la reacuteaction doxydation rendue tregraves rapide par le grand nombre des atomes de nickel exposeacutes Une autre technique pour obtenir un meacutetal tregraves disperseacute consiste agrave le deacuteposer sous forme de microparticules agrave linteacuterieur dun support lui-mecircme constitueacute dun mateacuteriel microporeux Certains de ces supports atteignent des valeurs fabuleuses de la surface speacutecifique jusquagrave 150 - 200 m2 g pour certaines alumines de transition 400 - 500 m2 g pour les silices les plus disperseacutees et au delagrave de 1000 m2 g pour les charbons activeacutes
Une autre famille de catalyseurs modernes est constitueacutee par des alumino-silicates microporeux dont la dimension et la geacuteomeacutetrie des pores sont calibreacutes de faccedilon tregraves preacutecise par le reacuteseau cristallin lui-mecircme On peut ainsi obtenir des orifices de pores uniformeacutement calibreacutes 4 Angstroumlm pour la zeacuteolithe A et entre 51 et 58 Angstroumlm pour le zeacuteolithe ZSM-5 environ 8 Angstroumlm pour le zeacuteolithe Y de sorte que ces solides peuvent servir de tamis moleacuteculaires La zeacuteolithe Y est la composante active du catalyseur de craquage catalytique le plus gros proceacutedeacute existant
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Reacuteaction hypotheacutetique A+BR
Quelques exemples (p 105) Ainsi par exemple tout le monde a entendu parler du nickel de Raney Ce solide est obtenu en effectuant une dissolution seacutelective par le soude de laluminium dun alliage nickel-aluminium La preacuteparation seffectue en milieu organique car le solide obtenu est tellement diviseacute que si on lexpose agrave lair il est instantaneacutement porteacute au rouge par la reacuteaction doxydation rendue tregraves rapide par le grand nombre des atomes de nickel exposeacutes Une autre technique pour obtenir un meacutetal tregraves disperseacute consiste agrave le deacuteposer sous forme de microparticules agrave linteacuterieur dun support lui-mecircme constitueacute dun mateacuteriel microporeux Certains de ces supports atteignent des valeurs fabuleuses de la surface speacutecifique jusquagrave 150 - 200 m2 g pour certaines alumines de transition 400 - 500 m2 g pour les silices les plus disperseacutees et au delagrave de 1000 m2 g pour les charbons activeacutes
Une autre famille de catalyseurs modernes est constitueacutee par des alumino-silicates microporeux dont la dimension et la geacuteomeacutetrie des pores sont calibreacutes de faccedilon tregraves preacutecise par le reacuteseau cristallin lui-mecircme On peut ainsi obtenir des orifices de pores uniformeacutement calibreacutes 4 Angstroumlm pour la zeacuteolithe A et entre 51 et 58 Angstroumlm pour le zeacuteolithe ZSM-5 environ 8 Angstroumlm pour le zeacuteolithe Y de sorte que ces solides peuvent servir de tamis moleacuteculaires La zeacuteolithe Y est la composante active du catalyseur de craquage catalytique le plus gros proceacutedeacute existant
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Quelques exemples (p 105) Ainsi par exemple tout le monde a entendu parler du nickel de Raney Ce solide est obtenu en effectuant une dissolution seacutelective par le soude de laluminium dun alliage nickel-aluminium La preacuteparation seffectue en milieu organique car le solide obtenu est tellement diviseacute que si on lexpose agrave lair il est instantaneacutement porteacute au rouge par la reacuteaction doxydation rendue tregraves rapide par le grand nombre des atomes de nickel exposeacutes Une autre technique pour obtenir un meacutetal tregraves disperseacute consiste agrave le deacuteposer sous forme de microparticules agrave linteacuterieur dun support lui-mecircme constitueacute dun mateacuteriel microporeux Certains de ces supports atteignent des valeurs fabuleuses de la surface speacutecifique jusquagrave 150 - 200 m2 g pour certaines alumines de transition 400 - 500 m2 g pour les silices les plus disperseacutees et au delagrave de 1000 m2 g pour les charbons activeacutes
Une autre famille de catalyseurs modernes est constitueacutee par des alumino-silicates microporeux dont la dimension et la geacuteomeacutetrie des pores sont calibreacutes de faccedilon tregraves preacutecise par le reacuteseau cristallin lui-mecircme On peut ainsi obtenir des orifices de pores uniformeacutement calibreacutes 4 Angstroumlm pour la zeacuteolithe A et entre 51 et 58 Angstroumlm pour le zeacuteolithe ZSM-5 environ 8 Angstroumlm pour le zeacuteolithe Y de sorte que ces solides peuvent servir de tamis moleacuteculaires La zeacuteolithe Y est la composante active du catalyseur de craquage catalytique le plus gros proceacutedeacute existant
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Seacutelectiviteacute (1)
bull Exemple 1 (p 106)
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Seacutelectiviteacute (2) bull Exemple 2 (p 106)
Ti2O3
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Couplage avec les pheacutenomegravenes de transfert
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Effet de la tempeacuterature sur le reacutegime diffusionnel
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Marcheacute des catalyseurs (pp 110-112)
bull Total 3E9$ (1987) 30E9$(2010)
bull Impliqueacutes dans la geacuteneacuteration de biens pour une valeur de 10E12$an
bull Repreacutesente 2 du coucirct des proceacutedeacutes chimiques
bull Controcircle des eacutemissions 7E9$ (2015)
bull Polymeacuterisation (4E9$ 2013)
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Adsorption (1)
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
N
0
0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Adsorption (2) bull 2 types
- Physisorption non-covalente multicouches quelques kcalmole
- Chimisorption covalente monocouche quelques dizaines de kcal mole
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
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2
g
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p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
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m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
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m
0
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volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
v m
Ougrave
M
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0
Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
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K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Isothermes drsquoadsorption
httpwwwfreewebscomshamiryanellipsometricporosimetryhtm
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
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g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
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m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
V P P P
C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
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0
m
0
23
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volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
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m
V NS
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M
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Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
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0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
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dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Relation pour les isothermes drsquoadsorption
bull Freundlich
bull Langmuir
bull Brunnauer Emmett et Teller (BET)
1nq k p
Ougrave q est la quantiteacute (mole) de matiegravere adsorbeacutee p est la pression et k n sont des paramegravetres de la relation
3
0
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g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
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V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
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A S V K
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3 2
ad d
surface (m m )
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Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
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0 0
11 1
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0
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N
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bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
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0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
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K pr
K pp
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(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
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r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
3
0
2
g
0
1
p pression
V volume adsorbeacute agrave TPN (m )
m masse dadsorbant (kg)
S surface speacutecifique de ladsorbant (m g)
V volume dune monocouche complegravete dadsorbat par uniteacute de
g
V A p
m B p
ougrave
A S V K
B K
3 2
ad d
surface (m m )
K constante deacutequilibre k k
Isotherme de Langmuir (p 115)
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
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m m m
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P P
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C
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Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
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0
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0
volume molaire du gaz agrave TPN
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γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
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Ougrave
M
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N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
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Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
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Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
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Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
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C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
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CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
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(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
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dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Brunauer Emmett et Teller (BET)
Permet de deacuteterminer la surface speacutecifique drsquoun adsorbant Sg
0 0
0 0
11 1
1
1 1 1
m m
m m m
CP P
V P P C V P C V
P P
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C
C V C V V
Ougrave P0 tension de vapeur de lrsquoadsorbat (gaz) C et Vm les constantes de la relation Vm volume drsquoadsorbat qui recouvrirait drsquoune monocouche toute la surface de lrsquoadsorbant (m3) Vm = V0Sg m
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0
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0
23
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volume molaire du gaz agrave TPN
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mg
m
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M
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Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
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Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
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C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
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B
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S B B
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(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Passage de Vm agrave Sg
0
m
0
23
0
volume molaire du gaz agrave TPN
N nombre dAvogadro
γ surface recouverte par une moleacutecule tel que
γ 109
ougrave densiteacute de ladsorbat agrave leacutetat liquide (gcc)
mg
m
V NS
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Ougrave
M
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Corollaire mvV
N
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
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Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
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bull Reacuteaction
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Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
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Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
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Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
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2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
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C k K K p p pK
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(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
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K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
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1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Adsorption de meacutelanges gazeux
bull Hypothegravese de lrsquoisotherme de Langmuir
bull Meacutelange binaire A et B
bull sA+sB+s0=1
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
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0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
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Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
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A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
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K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Eacutequations de vitesse
bull 5 eacutetapes du processus 1) Diffusion des reacuteactifs
2) Adsorption des reacuteactifs
3) Reacuteaction de surface
4) Deacutesorption des produits
5) Diffusion des produits
ndash Eacutetapes (1) et (5) peuvent ecirctre neacutegligeacutees pour lrsquoinstant
ndash Chacune des eacutetapes (2) (3) ou (4) pourra ecirctre limitante
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Vitesse de chaque eacutetape
bull Ex A +B C
bull Diffusions rapides
bull Adsorption
bull Reacuteaction
bull Deacutesorption
Ai Ap p Bi Bp p Ci Cp p
0 adA adA Ai adA Ar k p C k C
0
Langmuir-Hinshelwood
S S A B S Cr k C C k C C
0desC dC C dC Cr k C k p C
Eley-Rideal
S S A B S Cr k C p k C
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Reacuteaction de surface limitante
2
2
A A B B C
1
1+K p +K p +K
T s A B A B C
C
C k K K p p pK
rp
(Pour une cineacutetique de reacuteaction de type Langmuir-Hinshelwood)
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Adsorption limitante
B B C
1
1+ +K p +K
CadA T A
B
C CC
S B B
pk C p
K pr
K pp
K K p
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
Deacutesorption limitante
A A B B C A B
1
1+K p +K p +KK p p
dC C T A B Ck KK C p p pK
r
(En supposant une cineacutetique de reacuteaction de surface de type Langmuir-Hinshelwood)
Eacutequations de type Hougen et Watson
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