Temat: Wyznaczanie izotermy adsorpcji Freundlicha.

Adsorpcja jest to proces zagęszczania substancji poprzez wiązanie się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych. Adsorbentem nazywamy substancję która przyjmuje, a adsorbatem substancję gromadzącą się na powierzchni. Adsorpcja może mieć charakter chemiczny lub fizyczny.

Adsorpcja chemiczna charakteryzuje się występowaniem tylko jednej warstwy zaabsorbowanych cząsteczek. Jest ona dosyć powolna i wymaga dużych nakładów energii. Ciepło adsorpcji jest tego samego rzędu co ciepło wiązań chemicznych i maleje wraz ze wzrostem stopnia pokrycia powierzchni adsorbenta.

Adsorpcja fizyczna jest na ogół procesem odwracalnym. Składa się z więcej niż jednej warstwy zaabsorbowanych cząsteczek, między którymi występują siły van der Waales’a. Jest zazwyczaj szybka, a ciepło adsorpcji fizycznej zbliżone jest do ciepła kondensacji adsorbatu.

Izoterma adsorpcji to zależność ilości zaadsorbowanej substancji od stężenia lub ciśnienia adsorbatu przy ustalonej temperaturze. Wyróżniamy izotermę adsorpcji Langmuira oraz izotermę adsorpcji Freundlicha.

Izoterma adsorpcji Langmuira zakłada, że na powierzchni adsorbentu występuje pewna ilość centrów adsorpcji, czyli miejsc które zdolne są do zaabsorbowania tylko jednej cząsteczki. Ponad to Langmuir założył, że szybkość adsoprcji zależna jest od ciśnienia gazu i powierzchni nieobsadzonej. Ta teoria sprawdza się w adsorpcji chemicznej, ale w adsorpcji fizycznej zawodzi.

Izoterma adsorpcji Freundlicha zakłada, że jeżeli cząsteczki w warstwie adsorpcyjnej charakteryzują się ruchliwością to na początku obsadzone są te centra absorpcji, które mają największą wartość energetyczną, następnie te o mniejszej.

Obliczenia:

1. Log[(100%-13%)/0,1]= 0,939519253

2. Log[(75%-2,5%)/0,1]=0,860338007

3. Log[(56,25%-4,5%)/0,1]=0,713910354

4. Log[(42%-0%)/0,1]=0,625209525

5. Log[(32%-0,5%)/0,1]=0,493318608

6. Log[(24%-0,75%)/0,1]=0,361350024

7. Log[(18%-0,25%)/0,1]=0,244277121

8. Log[(13%-0,75%)/0,1]=0,100370545

1. Log1=0

2. Log0,75=-0,12494

3. Log0,5625=-0,24988

4. Log0,42=-0,37479

5. Log0,32=-0,49976

6. Log0,24=-0,6247

7. Log0,18=-0,74958

8. Log0,13=-0,87452

N=(y₂-y₁)/(x₂-x₁)

N= (0,5-0,1)/(-0,5-(-0,87))=1,0811

Log_k= 0,95