12. Izoterma Langmuira to podstawowa izoterma adsorpcji

Model adsorpcji Langmuira (jej teoria kinetyczna) opiera się na następujących założeniach:

• na powierzchni adsorbentu znajduje się określona liczba miejsc aktywnych (proporcjonalna do wielkości powierzchni)

• na każdym z tych miejsc może zaadsorbować się tylko jedna cząsteczka adsorbatu

• wiązanie z adsorbentem może mieć charakter fizyczny lub chemiczny, lecz dostatecznie silne, aby cząsteczki zaadsorbowane nie przemieszczały się po powierzchni- mamy więc do czynienia ze zlokalizowaną adsorpcją

• pomijane jest również oddziaływanie pomiędzy cząsteczkami adsorbatu w warstwie powierzchniowej

• na powierzchni adsorbentu tworzy się jednocząsteczkowa warstwa adsorpcyjna

• Powierzchnia jest homogeniczna

Zastosowanie:

- pomiary adsorpcji gazów pod niewielkimi ciśnieniami

- pomiary adsorpcji kationów na sorbentach minerałów ilastych (gdzie kationy wysycają dostępne miejsca aktywne)
- teoria adsorpcji wielomolekularnej BET

Izoterma Freundlicha

Równanie to, w przeciwieństwie do izotermy Langmuira, opisuje adsorpcję na powierzchni heterogenicznej oraz na adsorbentach mikroporowatych. Jest zależnością o charakterze czysto empirycznym i ma ograniczony zakres stosowalności. Nie można jej stosować dla bardzo niskich (brak proporcjonalności), ani zbyt wysokich ciśnień, gdyż matematycznie opisana krzywa rośnie nieograniczenie, podczas gdy w rzeczywistości występuje zjawisko nasycenia.

Zastosowanie:
Równanie to stosuje się szczególnie do adsorpcji na mikroporowatych węglach aktywnych z rozcieńczonych roztworów wodnych związków organicznych i do opisywania adsorpcji na granicy ciało stałe roztwór

7. Źródła ładunku dla struktur mineralnych. Protonacja/deprotonacja na krawędziach ziaren.

Jednym z źródeł ładunku dla struktur mineralnych jest ładunek powierzchniowy. W przypadku minerału zanurzonego w wodzie na powierzchni jest zaadsorbowana warstwa jonów. Ta warstwa przylega ściśle do powierzchni, natomiast dalej od powierzchni jest warstwa dyfuzyjna ("rozmyta") jonów o ładunku przeciwnym do ładunku powierzchniowego. Powstawanie tego ładunku może być również związane z heterowalentnym podstawianiem izomorficznym jonów, które zachodzi w warstwie tetraedrycznej lub oktaedrycznej.

Protonacji bądź deprotonacji na krawędziach ziaren w minerałach ilastych mogą ulegać grupy Si-OH oraz Al-OH; zjawisko to uwarunkowane jest zmianami pH. W przypadku braku konkurencji innych jonów proton H⁺ jest silne absorbowany i wiązany przez niewysycone i zerwane wiązania na krawędziach ziaren pakietów mineralnych.