Zjawiska powierzchniowe 

Sorpcja 

Sorpcja 

Adsorpcja – 

oddziaływanie między 

cząsteczkami na 

powierzchni sorbenta 

Absorpcja – 

oddziaływanie miedzy 

cząsteczkami w całej 

objętości sorbenta 

Adsorpcja 

Adsorpcja fizyczna – 

oddziaływania 

pomiędzy cząstkami to 

głównie słabe siły Van 

der Waalsa 

Adsorpcja chemiczna - 

oddziaływania mają 

charakter wiązań 

chemicznych 

Pojęcia podstawowe 

Adsorber – 

faza adsorbująca

 

 

Adsorbat – 

faza adsorbowana 

 

Ilość adsorbatu oddziaływującego z adsorberem 

w stałej temperaturze określa krzywa, nosząca 

nazwę 

izotermy adsorpcji

 

 
 

Porównanie adsorpcji fizycznej  

i chemisorpcji 

Adsorpcja fizyczna 

Chemisorpcja 

Przyczyna 

oddziaływanie van der 

Waalsa 

wiązania jonowe lub 

kowalencyjne, 

Adsorbent 

wszystkie ciała stałe 

niektóre 

Odwracalność procesu 

odwracalna 

raczej nieodwracalna 

Temp. 

niskie 

generalnie wysokie 

Ciepło sorpcji 

niskie, 10 kJ/mol 

wysokie, 80-200 kJ/mol 

Szybkość 

bardzo szybka 

silnie zależy od temp. 

Energia aktywacji 

niska 

wysoka 

Pokrycie powierzchni 

wielowarstwowe 

jednowarstwowe 

Izotermy adsorpcji 

• Izoterma Langmuira, 
• Izoterma Freundlicha, 
• Izoterma BET 

Założenia modelu Langmuira 

• powierzchnia stałych adsorbentów ma na swej 

powierzchni szczególnie aktywne miejsca zwane 
centrami aktywnymi,  

• proces adsorpcji zachodzi na centrach aktywnych, 
• każde centrum może zaadsorbować tylko jedną cząstkę, 

czyli adsorbent pokrywa się tylko jedną warstwą,  

• cząsteczki zaadsorbowane na centrach adsorpcji nie 

oddziałują wzajemnie na siebie, 

• proces adsorpcji ma charakter dynamicznej równowagi 

pomiędzy adsorpcją i procesem odwrotnym do 
adsorpcji – desorpcją. 
 

Stopień pokrycia powierzchni θ lub inaczej, ułamek 

zapełnienia powierzchni określa wyrażenie: 

  
 
 
 
 
gdzie:  
n — liczba moli substancji zaadsorbowanej przez daną 

masę adsorbentu (liczba zajętych centrów 

adsorpcyjnych), 

n

m

 – liczba moli przy której następuje zapełnienie 

wszystkich centrów adsorpcyjnych. 

  

m

n

n





Zgodnie z tą definicją: 
  
Szybkość adsorpcji jest proporcjonalna do 

ciśnienia gazu i do ułamka powierzchni nie 
obsadzonej: 

  
Szybkość desorpcji jest proporcjonalna do 

ułamka powierzchni pokrytej: 

 
W stanie równowagi, szybkość adsorpcji i 

desorpcji są sobie równe. 

 
 
 

1

0











p

k

r

ads







1



'

k

r

ads











'

1

k

p

k





Po prostych przekształceniach otrzymujemy związek między 

stopniem pokrycia powierzchni, a ciśnieniem w postaci: 

  
 
 
 
gdzie:                   zwany jest współczynnikiem adsorpcji. 
  
Uwzględniając definicję stopnia obsadzenia                          : 
  
 
  
  
Zależność powyższa nosi nazwę izotermy Langmuira.   

bp

bp





1



'

k

k

b



m

n

n





 

mol

bp

bp

n

n

m





1

Schemat adsorpcji wg teorii Langmuira, 

powierzchnia pokryta monowarstwą adsorbatu: 

 

Izoterma adsorpcji wg teorii Langmuira  

 Izoterma Langmuira, opisuje dobrze przypadki chemisorpcji  

Izoterma Fruendlicha 

Adsorpcja na granicy faz ciało stał roztwór ciekły,  

jest  procesem  bardziej  złożonym  od  adsorpcji 
gazów.  Wielkość  adsorpcji  zależy  tutaj  od 
oddziaływania  pomiędzy  adsorbentem,  a 
każdym  ze  składników  roztworu.  Najczęściej 
stan  równowagi  adsorpcyjnej  opisywany  jest 
przez empiryczne równanie Freundlicha. 

Równanie empiryczne Freundlicha 

 
 
 
a – oznacza jak poprzednio, liczbę moli substancji 

zaadsorbowanej przez 1g adsorbentu, 

c – stężenie molowe roztworu w stanie równowagi 

adsorpcyjnej, 

k i n – wielkości stałe (zależne od temperatury, 

rodzaju adsorbentu i rodzaju substancji 

adsorbowanej), n<1. 
 

n

kc

a



Często stosuje się postać równania, określającą 

masę substancji zaadsorbowanej i ułamkową 
wartość wykładnika potęgowego: 

  
 
 
gdzie: 
x – oznacza masę substancji zaadsorbowanej z 

roztworu przez m gramów adsorbentu,  

k, c, n – pozostałe oznaczenia jak wyżej. 

 

n

kc

m

x

1



Izoterma adsorpcji Freundlicha 

Wykres izotermy Freundlicha przypomina w ogólnym 

przebiegu wykres izotermy Langumira, różni się od niej 

jednakże brakiem prostej proporcjonalności między 

ilością zaadsorbowanej substancji a stężeniem w 

zakresie małych stężeń. 
 

Wykres izotermy Freundlicha przypomina w ogólnym przebiegu 

wykres izotermy Langumira, różni się od niej jednakże brakiem 
prostej proporcjonalności między ilością zaadsorbowanej 
substancji a stężeniem w zakresie małych stężeń. 

e

dc

da

n 1





Izoterma BET 

W przypadku adsorpcji fizycznej dochodzi do tworzenia się warstw 

wieloczasteczkowych. Dzieje się tak dlatego, że ten sam rodzaj sił, 

które odpowiedzialne są za adsorpcję fizyczna pierwszej warstwy 

adsorbatu, działa też pomiędzy nią a dalszymi, zbliżającymi się do 

powierzchni adsorbentu cząsteczkami. 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/BET_izoterma_pl.png/800px-BET_izoterma_pl.png 

Równanie opisujące ilość substancji zaadsorbowanej w takich warunkach 

przez jednostkową masę adsorbentu, jako funkcję ciśnienia gazu 

wyprowadzili S. Brunauer, H. Emmett, J. Teller (1938r). Równanie to znane 

jest pod nazwą BET. 

Równanie BET ma postać: 
  
  
 
 
 
gdzie: 
a, a

m

, p – mają znaczenie identyczne jak w równaniu Langumira,  

p

0

 –

 

 jest prężnością pary nasyconej adsorbatu w temperaturze, w której 

odbywa się adsorpcja, 

C – jest pewną funkcją temperatury, określoną przez różnicę pomiędzy 

ciepłem adsorpcji w pierwszej monomolekularnej warstwie i ciepłem 

skraplania. 

  

















































0

0

0

1

1

1

p

p

C

p

p

p

p

C

a

a

m

Izoterma adsorpcji typu BET 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na wykresie został zaznaczony punkt przegięcia krzywej. Położenie tego 

punktu w przybliżeniu określa wartość a

m

 tj. powierzchnię właściwą 

adsorbentu. 

Jeżeli  C >> 1 i ciśnienie gazu zaadsorbowanego jest znacznie mniejsze od 

prężności pary nasyconej, równanie BET przechodzi w równanie 

Langmuira. 

Układ dyspersyjny 

Jest to układ dwóch faz, z których jedna, dzięki 

znacznemu rozdrobnieniu, zyskała bardzo 
dużą powierzchnię. 

 
W każdym układzie dyspersyjnym wyróżnia się 

fazę rozproszoną i fazę rozpraszającą 

Podział układów dyspersyjnych 

• Ze względu na rozmiar cząstek rozproszonych 
 

Układy dyspersyjne 

Roztwory 

rzeczywiste  

rozmiar cząstek  

< 10 Å 

Koloidy 

10 Å < rozmiar 

cząstek < 2000 Å 

Mieszaniny  

rozmiar cząstek > 

2000 Å 

Koloidy (zole) 

Własności fizyczne roztworów koloidalnych: 
• Efekt Tyndalla 

http://www.google.pl/imgres?hl=pl&biw=1352&bih=639&tbm=isch&tbnid=oVb4fJbpDHHCsM:&imgrefurl=http://www.eszkola-wielkopolska.pl/eszkola/projekty/liceum1-
pleszew/swiatlo_i_dzwiek_wokol_nas/php/15.php&docid=cxEGbhiXPQdR7M&imgurl=http://www.eszkola-wielkopolska.pl/eszkola/projekty/liceum1-
pleszew/swiatlo_i_dzwiek_wokol_nas/images/zjawisko_Tyndalla.jpg&w=640&h=431&ei=3o-
xUev4Dqmq0QWUn4HIDg&zoom=1&ved=1t:3588,r:32,s:0,i:197&iact=rc&dur=683&page=3&tbnh=184&tbnw=273&start=32&ndsp=18&tx=201&ty=77 

Koloidy (zole) 

Własności fizyczne roztworów koloidalnych: 
• Ruchy Browna  

http://www.google.pl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&docid=uTIEE9_GbY0OaM&tbnid=kFxttFm_jGUpMM:&ved=&url=htt
p%3A%2F%2Fedukator.pl%2FCiecze%2C3805.html&ei=LJexUe6IE-Ky0QWf2oG4Aw&bvm=bv.47534661,d.d2k&psig=AFQjCNHvqQqo7jTKIrI7jpQ3ch2-
OUkc0w&ust=1370679409225099 

Koloidy (zole) 

Otrzymywanie koloidów: 
• Metody dyspersyjne: rozdrabnianie w młynach 

koloidalnych, za pomocą ultradźwięków, 
rozpylanie katodowe, peptyzacja 

• Metody kondensacyjne: hydroliza soli, reakcja 

wymiany, reakcja redox, reakcja kondensacji i 
polimeryzacji, zmiana rozposzczalnika 

Budowa cząstki koloidalnej (micelii) 

http://www.mlyniec.gda.pl/~chemia/images/micela.gif 

Podział koloidów 

Rozpuszczalnikiem jest woda: 

• Koloidy  hydrofilowe:  ulegają  hydratacji,  a 

woda  wchodzi  także  w  skład  większych 
agregatów 

• Koloidy  hydrofobowe:  w  mniejszym  stopniu 

hydratacji,  a  woda  tworzy  cienką  warstwę  na 
powierzchni koloidu  

 

Podział koloidów 

Rozpuszczalnikiem jest inna ciecz: 

• Koloidy  liofilowe:  ulegają  solwatacji,  a 

rozpuszczalnik 

wchodzi  także  w  skład 

większych agregatów 

• Koloidy  liofobowe:  w  mniejszym  stopniu 

solwatacji,  a  rozpuszczalnik  tworzy  cienką 
warstwę na powierzchni koloidu  

 

Koagulacja 

Koagulacja

 jest to proces zmniejszenia dyspersji 

układu, powodujący sedymentację 
(wytrącanie się) koloidu. 

Zol               Żel 

Punkt 

izoelektryczny 

–  jest  to  punkt,  w  którym 

micele  są  całkowicie  rozładowane  (posiadają 
zerowy  potencjał),  a  koagulacja  zachodzi 
najszybciej.  

Metody koagulacji 

• dodanie  do  koloidalnego  roztworu  elektrolitu  obniżającego 

potencjał  elektrokinetyczny,  np.  soli  metali  wielowartościowych, 

polielektrolitów, surfaktantów, mocnych kwasów lub zasad; 

• wytworzenie  wodorotlenków  metali,  na  których  absorbują  się  

koloidy i cząstki zawiesinowe, (np. wodorotlenek żelaza lub glinu); 

• stworzenie warunków do wzajemnego przyciągania się i aglomeracji 

cząstek  dzięki  neutralizacji  ładunków  lub  wytworzeniu  ładunków 

powierzchniowych o różnym znaku, (np. przez zmianę pH); 

• mechaniczne mieszanie lub wstrząsanie; 
• stężanie lub rozcieńczanie zolu; 
• ogrzewanie; 
• zamrażanie; 
• naświetlanie  promieniami  rentgenowskimi,  krótkofalowymi  lub 

ultrafioletem; 

• naświetlanie radiochemiczne; 
• wyładowania elektryczne; 
• ultradźwięki.