adsorption

1.Phénomène d’Adsorption L’interaction entre une espèce gazeuse (ou liquide) et un solide peut conduire à la fixation de l’atome ou de la molécule sur la surface de celui-ci pendant un temps qui peut dépasser les 10−7 s. Ce phénomène s’appelle l’adsorption. L’espèce chimique (atome, ou la molécule) est appelée adsorbat et le solide adsorbant. Selon la nature des interactions mises en jeu pendant cette fixation, nous pouvons parler de physisorption ou de chimisorption.

La Physisorption: c’est une adsorption physique qui s’opère par la fixation de l’adsorbat sur un ou plusieurs atomes de la surface du solide. Elle correspond à des interactions de Van Der Waals. Ces interactions font intervenir des liaisons faibles avec des énergies qui vont de 0.01 eV à 0.10 eV. Par conséquent, la physisorption peut se produire à des basses températures, proches de la température d’ébullition de l’adsorbat. C’est une interaction réversible qui ne dissocie pas l’adsorbat dans le cas où c’est une molécule. Dans le cas où l’adsorbat est un gaz, l’interaction se fait à une pression inférieure à la pression de vapeur saturante du gaz. La Chimisorption : La chimisorption, apparaît à des distances plus courtes car elle met en jeu des énergies plus importantes, qui vont de 1 eV à plusieurs eV, et donc des liaisons plus fortes entre l’adsorbat et l’adsorbant. Ces liaisons proviennent d’un recouvrement d’orbitales par la mise en commun d’électrons entre le ou les atomes de l’adsorbat et les atomes de l’adsorbant (liaisons covalentes) ou un transfert de charge (liaisons ioniques). Une espèce chimisorbée reste sur la surface un temps plus long qu’une espèce physisorbée (jusqu’à 15 min). Dans le cas où l’espèce adsorbée est une molécule, cette interaction peut être irréversible dans la mesure où elle peut changer la molécule en la dissociant ou en faisant en sorte qu’elle récupère un atome de la surface. Si la molécule est dissociée, le ou les atomes isolés peuvent même diffuser à l’intérieur du solide.