ANG23456234567

p

Rys.'2.3. Izoterma adsorpcji Henry'ego

2.4. Równanie izotermy Langmulra

Teoria Langmuiru pochodzi z 1915 roku (31. Opiera się ona na założeniu, że na powierzchni adsorbentu znajdują się centra aktywne i na każdym ż takich centrów może zaadsorbow&ć się tylko przez pewien okrcślo-ny czas jedna cząsteczka adsorbatu. Wiązanie cząsteczki adsorbatu, które może mieć charakter fizyczny lub chemiczny musi być dostatecznie silne, tak aby cząsteczka nie uległa przemieszczeniu na powierzchni adsorbentu. Ponadto cząsteczki zaadsorbowanc w warstwie powierzchnio-woj nie współoddziałują między sobą. Oznacza to, że mamy do czynienia «idealną, zlokalizowaną, jednocząsteczkową adsorpcją {rys. 2.4).

Ry3.2.4. Zaadsorbowanu warstwa jcdnocząsteczkowa

Jednocześnie zakłada się. że po pewnym czasie w procesie adsorpcji ustala się równowaga dynamiczna - czyli w jednostce czasu tyle samo cząsteczek adsorbatu ulega adsorpcji i tyle samo desorpcji, co można zapisać poglądowo w następujący sposób:

cząsteczka <=o centrum ndsot pcyjne « zaadsorbowana cząsteczka adsorbatu adsorbatu    dą powierzchni adsorbatu na powierzchni adsorbentu.

Wprowadzając oznaczenia:

ct₀ - stężenie wolnych centrów adsorpcji,

a - stężenie zajętych centrów adsorpcji (czyli stężenie suhstamyi zaabsorbowanej),

można opisać równowagę absorpcyjną równaniem:

“    '    " "    " ~ a - k po Oą    (2.9)

Zamiast stężeń a i c«o wygodniej jest stosować stopień pokrycia (0) i ilość zaadsorbowanego adsorbatu (o), wówczas: .

e = — *~    (2io)

CI/ji

gdzie:

a_m ~ całkowite stężenie centrów adsorpcyjnych, a,„    - całkowita ilość zaadsorbowanego adsorbatu.

Na podstwie wyrażenia (2.10) jest oczywiste, że

a t q₀ - a,,.    (2.11)

oraz

0 + 03=1    (2.12)

gdzie 0o ~ —

⁰    ou

Można więc po podstwtcr.iu do równania 12.9} napisać, że:

k * ~~ p(<X,rOg	(2.13)
i , 0 Pd-e)	(2.14)
Przekształcając powyższe równania, otrzymujemy:
_ JZii\kp_ • 1 +hp	(2.15)
1 + kp	(2.16;
Uwzględniąjąc wyrażenie (2.10), można napisać, że:
ajtp a-. . 1 +kp	(2.17)

Wyrażenia (2.15) - (2.17) opisują izotermę adsorpcji Langumira, której postać graficzną przedstwiono na rysunku 2.5.