Matériel et méthodes
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s’accompagne d’une variation de l’énergie libre de Gibbs . Cette variation qualifie la
spontanéité de la réaction, ellel indique une adsorption spontanée lorsqu’elle est
négative (ΔG
0 <0 ),et non spontanée lorsqu’elle est positive (ΔG>0) ;(Bilge et al,2009 ;
Aytas et al 2009).
Une réaction spontanée est une réaction sans action d’agent extérieur (pas
nécessairement rapide) et devrait minimiser une certaine énergie.
L’énergie libre de Gibbs est composée de deux termes l’enthalpie (ΔH
0 ) et
l’entropie (ΔS
0 ).
ΔG
0 (KJ/mol) = ΔH
0 -TΔS
0
………(01).
L’enthalpie (ΔH
0 ) : Exprime les énergies d’interactions entre les molécules et
la surface adsorbante et représente la quantité de chaleur dégagée lors de l’adsorption
d’une molécule.
L’enthalpie est un paramètre
essentiel de premier
principe de la
thermodynamique .Il qualifie la nature de la réaction.
En effet il indique une nature endothermique de la réaction pour les valeurs
positives (ΔH
0 >0) et une nature exothermique pour les valeurs négatives (ΔH
0 <0).
(Ramesh et al, 2005 ; ; Aytasse et al 2007 Bilge et al, 2009).
Le type d’adsorption et la variation d’enthalpie
De façon générale, l’enthalpie de la physisorption est beaucoup moins
importante que celle de la chimisorption (20kJ/mol et 200kJ/mol respectivement) a
l’exception de quelques cas, la chimisorption est exothermique. Si la valeur de
l’enthalpie est petite (-25 kJ/mol), c’est une physisorption alors que si elle est plus
petite que (-40kJ /mol) c’est une chimisorption( Kelesoglo,2007).
Tableau 6: es énergies de liaison des différents mécanismes d’adsorption
(Kelesoglo, 2007).
Interaction adsorbant
adsorbat
Enthalpie en kJ/mol
Type d’adsorption
-ΔH
+ΔH
Liaison électrostatique
>40
>200
Chimisorption
Interaction de dispersion et
liaisons hydrogènes
8-40
-
Physisorption
Interaction dipôle-dipôle
<8
<20
Physisorption
Une réaction exothermique : réaction qui dégage de l’énergie.
Une réaction endothermique : réaction qui adsorbe de l’énergie.