##  [Isoterma de Langmuir](/es/node/64382) 

 Definición

Un modelo mecanístico de adsorción para un único adsorbato sobre una superficie homogénea con un número finito de sitios idénticos y no interactuantes, expresado como q = qmax · (K·c)/(1 + K·c) (o forma equivalente en presión), donde q es la cantidad adsorbida por unidad de adsorbente, qmax la capacidad de monocapa y K una constante de afinidad. Supone cobertura de monocapa, energía uniforme de los sitios y ausencia de interacciones laterales entre moléculas adsorbidas.

 

 

 

 

 

 





## Principio

Principio

Debido a que la adsorción está limitada por un número finito de sitios idénticos, la captura sigue una hipérbola rectangular que tiende a un valor de saturación qmax; la pendiente inicial a baja concentración es qmax·K y refleja la afinidad de los sitios, mientras que la asíntota codifica el número finito de sitios.

 

 

 

 

 





## Demostración

Demostración

Escenario ilustrativo → Medidas de adsorción de gas a baja presión en una superficie químicamente uniforme muestran la adsorción frente a presión. Reconocimiento → La adsorción aumenta rápidamente a baja presión y luego se estabiliza. Acción → Ajustar la forma de Langmuir para obtener qmax y K. Consecuencia → El ajuste proporciona una capacidad de monocapa finita usada para dimensionar lechos adsorbentes y estimar la remoción en equilibrio en las condiciones medidas.

 

 

 

 

## Aplicación incorrecta

Aplicación incorrecta

Interpretación errónea → Aplicar Langmuir a materiales porosos que presentan adsorción multilayer física o heterogeneidad significativa de sitios. Error semántico → Suponer energía de sitio idéntica y adsorción de una sola capa donde dominan la fisisorción multilayer o distribuciones de energía. Interpretación correcta → Usar modelos multilayer (p. ej. BET) o heterogéneos (Freundlich, Sips) cuando las suposiciones sean violadas.

 

 

 

 

 





## Consecuencia

Consecuencia

Cuando es válido, Langmuir proporciona parámetros mecanísticos (qmax, K) que guían la selección de adsorbente y el dimensionado del lecho. Su uso indebido produce estimaciones de capacidad sesgadas y predicciones de equilibrio incorrectas donde la multilayer o la heterogeneidad son significativas.

 

 

 

 

## Inversión

Inversión

Para superficies fuertemente heterogéneas, materiales porosos con formación de capas múltiples, o sistemas dominados por quimisorción con reacciones sitio‑específicas, las suposiciones de Langmuir fallan; son necesarios isotermos extendidos o híbridos (Sips, Toth, BET) o modelos cinéticos/termodinámicos.

 

 

 

 

 





## Límite

Límite

Claramente dentro → Adsorción de monocapa en una superficie químicamente homogénea sin interacciones laterales significativas. Caso límite → Superficies con leve heterogeneidad o microporosidad donde los datos pueden ajustarse por Langmuir en un rango limitado pero desviarse en otros. Claramente fuera → Adsorción multilayer física, condensación en poros o adsorción fuertemente heterogénea/químicamente reactiva.

 

 

 

 

 





## Tensión semántica

Tensión semántica

Parquedad mecanística (Langmuir proporciona física explícita de saturación de sitios) frente a flexibilidad empírica (modelos como Freundlich ajustan un rango más amplio de datos sin límite de saturación).

 

 

 

 

 





## Síntesis

Síntesis

Langmuir conecta una imagen molecular explícita (sitios idénticos finitos, formación de monocapa) con un isotermo simple y un parámetro de saturación claro; su valor práctico depende de verificar las hipótesis subyacentes y pasar a modelos más generales cuando la heterogeneidad de la superficie o los efectos multilayer sean relevantes.