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]

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]

${\displaystyle \ln {\left({\frac {p}{p_{0}}}\right)}={\frac {RT\,r_{p}}{2\sigma V\cos {\theta }}}}$

in cui:

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

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%.

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]

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

• Condensazione
• Equazione di Kelvin

• (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).