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Articulo de referencia

Calorimetría de sorción

Una celda calorimétrica de sorción El método de calorimetría de sorción está diseñado para el estudio de la hidratación de materiales orgánicos y biológicos complejos. Se ha apl...

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Una celda calorimétrica de sorción

El método de calorimetría de sorción está diseñado para el estudio de la hidratación de materiales orgánicos y biológicos complejos. Se ha aplicado al estudio de tensioactivos , [ 1 ] [ 2 ] lípidos , ADN , nanomateriales [ 3 ] y otras sustancias. Un experimento de calorimetría de sorción se realiza en régimen isotérmico, pero se pueden estudiar diferentes temperaturas en experimentos separados.

En un experimento de calorimetría de sorción, se inserta una celda calorimétrica de dos cámaras en un microcalorímetro doble. [ 4 ] El agua se evapora, se difunde a través del tubo que conecta las dos cámaras de la celda calorimétrica y es absorbida por la sustancia estudiada.

La cantidad de agua evaporada se calcula a partir de la potencia térmica registrada en la cámara de vaporización:

nortew=∫PAGvapagdtHwvapag{\displaystyle n_{w}={\frac {\int {P^{vap}dt}}{H_{w}^{vap}}}}

A partir de los mismos datos, también se puede calcular la actividad del agua en la muestra:

aw=1−PAGvapagPAGmetroaincógnitavapag{\displaystyle a_{w}=1-{\frac {P^{vap}}{P_{max}^{vap}}}}

A partir de las potencias térmicas registradas en las dos cámaras, se puede calcular la entalpía molar parcial de mezcla del agua. Durante el experimento de sorción, el contenido de agua en la muestra aumenta hasta alcanzar un valor suficientemente alto como para que el proceso de difusión del vapor de agua entre las cámaras sea muy lento. En ese momento, se puede detener el experimento de sorción.

Para estudios de hidratación a humedades relativas muy elevadas, se desarrolló una modificación especial del método de calorimetría de sorción: el método calorimétrico de desorción [ 5 ] . Un experimento de desorción comienza con una muestra completamente hidratada, la cual se coloca en la cámara de muestras (la cámara superior en la figura). En la cámara inferior se inyecta una solución salina. Durante el experimento de desorción, la muestra se deshidrata lentamente y la solución salina absorbe el agua evaporada de la muestra.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Kocherbitov, V.; Söderman, O.; Wadsö, L. (2002). "Diagrama de fases y termodinámica del sistema n-octil bD-glucósido/agua". J. Phys. Chem. B . 106 (11): 2910– 7. doi : 10.1021/jp0136866 .
  2. ↑ Kocherbitov, V.; Söderman, O. (2004). "Estado cristalino vítreo y sorción de agua de alquil maltósidos". Langmuir . 20 (8): 3056– 61. doi : 10.1021/la035553c . PMID 15875829 . 
  3. ↑ Kocherbitov, V.; Alfredsson (2007). "Hidratación de MCM-41 estudiada mediante calorimetría de sorción". J. Phys. Chem. C . 111 (35): 12906– 13. doi : 10.1021/jp072474r .
  4. ↑ Wadsö, I.; Wadsö, L. (1996). "Un nuevo método para la determinación de isotermas de sorción de vapor utilizando un microcalorímetro doble". Thermochimica Acta . 271 : 179– 187. Bibcode : 1996TcAc..271..179W . doi : 10.1016/0040-6031(95)02688-6 .
  5. ↑ Kocherbitov, V.; Wadsö, L. (2004). "Un método calorimétrico de desorción para su uso con altas actividades de agua". Thermochimica Acta . 411 (1): 31– 36. Bibcode : 2004TcAc..411...31K . doi : 10.1016/j.tca.2003.07.007 .
  • Vitaly Kocherbitov: Calorimetría de sorción (Universidad de Malmö)