Condensazione capillare

La condensazione capillare consiste nel fenomeno di transizione gas-liquido in pori di dimensioni ridotte (detti "mesopori"), ad esempio all'interno di materiali porosi, che si svolge in condizioni di pressione minori della pressione di vapore del liquido considerato.[1]

Tale fenomeno fu messo in evidenza per la prima volta nel 1911 dal chimico austriaco Richard Adolf Zsigmondy.[2]

Equazione di Kelvin-Wheler

Lo stesso argomento in dettaglio: Equazione di Kelvin.

Al diminuire della dimensione dei pori, diminuisce la pressione alla quale si ha la condensazione, secondo la seguente equazione, detta equazione di Kelvin-Wheler:[3][4]

ln ⁡ ( p p 0 ) = R T r p 2 σ V cos ⁡ θ {\displaystyle \ln {\left({\frac {p}{p_{0}}}\right)}={\frac {RT\,r_{p}}{2\sigma V\cos {\theta }}}}

in cui:

  • p è la pressione
  • p 0 {\displaystyle p_{0}} è la pressione di vapore del liquido
  • il rapporto p / p 0 {\displaystyle p/p_{0}} è pari al valore di umidità relativa
  • R è la costante dei gas
  • T è la temperatura
  • r p {\displaystyle r_{p}} è il raggio del poro
  • σ {\displaystyle \sigma } è la tensione superficiale del liquido
  • V è il volume molare del liquido
  • θ {\displaystyle \theta } è l'angolo di contatto

La condensazione capillare nel calcestruzzo

Il fenomeno della condensazione capillare fa sì che si formi del liquido all'interno dei pori del calcestruzzo (che è un materiale particolarmente poroso) anche quando l'umidità relativa è minore del 100%.

La condensazione capillare nel processo di adsorbimento

Nei processi di adsorbimento e desorbimento che seguono le isoterme di adsorbimento di tipo IV e V si presenta isteresi a causa del fenomeno di condensazione capillare.[5][6]

Note

  1. ^ Copia archiviata (PDF), su unibg.it. URL consultato il 27 giugno 2009 (archiviato dall'url originale il 4 marzo 2016).
  2. ^ Fraissard, p. 7.
  3. ^ Copia archiviata (PDF), su enco-journal.com. URL consultato il 27 giugno 2009 (archiviato dall'url originale il 15 maggio 2006).
  4. ^ The Kelvin equation and the capillary condensation of water
  5. ^ Copia archiviata (PDF), su antonio.licciulli.unile.it. URL consultato il 27 giugno 2009 (archiviato dall'url originale il 21 febbraio 2007).
  6. ^ http://www.fedoa.unina.it/1501/1/Gargiulo_Ingegneria_Chimica_Materiali_Produzione.pdf

Bibliografia

  • (EN) Jacques P. Fraissard, Physical Adsorption: Experiment, Theory, and Applications, Springer, 1997, ISBN 0-7923-4547-9.

Voci correlate

Collegamenti esterni

  • (EN) IUPAC Gold Book, "capillary condensation", su goldbook.iupac.org.
  • Effect of pore morphology and topology on capillary condensation in nanopores: a theoretical and molecular simulation study (PDF), su lpmc.univ-montp2.fr. URL consultato il 27 giugno 2009 (archiviato dall'url originale il 6 dicembre 2006).
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