Siempre se ha debatido si evaluar la distribución del tamaño de los poros mediante la isoterma de adsorción o la isoterma de desorción.
Se cree que la histéresis entre la isoterma de adsorción y la desorción se debe al mecanismo de desorción gradual (teoría de percolación) debido a una combinación de poros de diferentes tamaños. Esta teoría de percolación sugiere que la distribución del tamaño de los poros obtenida a partir de la isoterma de desorción presenta dificultades para su uso. Suele afirmarse que la distribución del tamaño de los poros obtenida a partir de la isoterma de adsorción implica menos problemas y se acerca más al valor real.
Histéresis de adsorción-desorción
Aparte, existe un fenómeno por el cual la isoterma de desorción se cierra sobre la de adsorción a la misma presión de equilibrio, incluso si el tamaño de poro cambia (sin que se dé el caso especial de histéresis a baja presión). Este fenómeno demuestra que el cierre de la isoterma de desorción no está relacionado con el tamaño de los poros, más bien se debe a la propiedad física del adsorbible a la temperatura de adsorción. Este comportamiento viene determinado por las cavitaciones de la fase de adsorción en los poros. El análisis de la distribución del tamaño de los poros obtenido a partir de la isoterma de desorción siempre presenta un pico de 3,4 nm debido a la presión de cavitación. Este poro debe omitirse al aplicar la isoterma de desorción de N2 a 77 K, ya que no está relacionado con la condensación porosa en el material.
Desorción de nitrógeno con cavitaciones a 77,4 K
Distribución del tamaño de los poros de sílice mesoporosa Las siguientes figuras representan el gráfico de distribución del tamaño de los poros y la imagen TEM del material poroso de sílice.
El pico del tamaño de poro de 29 nm, indicado con un círculo rojo, se calcula a partir de la isoterma de adsorción, y el pico del tamaño de poro de 18 nm, indicado con un círculo azul, se calcula a partir de la isoterma de desorción. Estos dos valores difieren aproximadamente en 10 nm. La comparación de ambos valores con la observación del material cortado por TEM muestra una buena concordancia con el tamaño de los poros obtenido a partir de la isoterma de adsorción. Además, en este material, hay poros heterogéneos combinados con una estructura compleja. Hoy en día, la técnica de adsorción de gas sirve para determinar el tamaño de los poros, aunque su forma resulta difícil de determinar.
Por lo tanto, es necesario seleccionar la teoría de análisis adecuada determinando la forma del poro a partir de los estudios o las observaciones TEM/SEM.
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