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Adsorción

Capas monomoleculares

Una capa monomolecular es una capa adsorbida cuyo espesor es de una sola molécula. La cobertura completa de una superficie con una monocapa puede alterar sus propiedades drásticamente. La literatura es muy extensa por lo cual solamente abordaremos aspectos generales y mencionaremos algunas aplicaciones de las monocapas.

Langmuir-Blodgett

Las capas de Langmuir-Blodgett, también llamadas capas LB, se forman cuando un sustrato atraviesa una superficie líquida donde se encuentra flotando una monocapa de una sustancia anfifílica. De este modo la sustancia anfifílica se adhiere a la superficie del sustrato. El proceso puede repetirse sobre una capa LB ya formada. Las capas presentan bastante orden y los espesores son muy reproducibles. Es factible construir capas LB con espesores de cientos de moléculas.

La figura muestra que las moléculas de anfífilo sobre la superficie del vidrio adquieren una disposición prácticamente igual a la que tenían sobre la superficie del líquido. En casos como éste, decimos que las capas LB tienen una razón de transferencia muy cercana a 1.

Entre las sustancias utilizadas para formar monocapas se encuentran el araquidato de cadmio (sal del ácido araquídico, considerada el mejor material disponible para formar películas adsorbidas) y los estearatos, como el de bario. Este último tiene la propiedad de ser autofóbico.

Autoensamblada

Las capas autoensambladas se forman cuando una sustancia anfifílica tiene suficiente afinidad por un sustrato como para adsorberse espontáneamente (ya sea física o químicamente) sobre el adsorbente. Un modo muy usado de "fabricar" una monocapa con propiedades deseadas es añadir un grupo tiol (-SH) a un sustrato para favorecer la adsorción sobre una superficie de Au. Este método se usa para modificar la superficie de un electrodo y dotarlo de sensibilidad a una sustancia en particular, p. ej., sensibilidad a hormonas o metabolitos. Esto también explica la preferencia por el Au, dado que, aunque la Ag y el Cu también pueden actuar como adsorbentes de tioles, las propiedades electroquímicas del Au son más convenientes para su uso en el laboratorio.

¿Existen algunas regularidades en el comportamiento de adsorción de sustancias orgánicas? Una de las reglas más antiguas es la enunciada por Traube:
Regla de Traube: "la adsorción de sustancias orgánicas en solución acuosa aumenta de modo fuerte y regular a medida que avanzamos en una serie homóloga."
la cual se aplica mejor a compuestos de cadena no-ramificada. De este modo, en el caso de la adsorción de ácidos grasos sobre carbón a partir de una solución acuosa, el ácido butírico (CH3CH2CH2COOH) se adsorbe más fuertemente que el propiónico (CH3CH2COOH), que a su vez se adsorbe más fuertemente que el acético (CH3COOH).



Requisitos para el siguiente tema: revisar conceptos de química del estado sólido, especialmente los índices de Miller para planos cristalográficos.

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Ultima actualización de esta página: 22 de septiembre de 1999

Encargado de la página: Dr. Víctor Manuel Rosas García.
e-mail:vrosas@ccr.dsi.uanl.mx
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, NL, México.