2009 01 024917

O. W iMłi S. J. DullY I'Amur ittufowuŁ*. ^.rujw 2U)? ISBN    O by PWN 2040

14. Chemia środowiskowa koloidów i powierzchni

W przypadku równania Freundlicha (w odróżnieniu od równania Langmuira) nie traktuje się wszystkich centrów na powierzchni adsorbenta za równocenne — adsorpcja staje się coraz trudniejsza w miarę jak wzrasta ilość adsorbatu na powierzchni adsorbenta. Co więcej, przyjmuje się, że gdy powierzchnia adsorbenta zostanie już pokryta, mogą się na niej nadal gromadzić dodatkowe ilości adsorbatu. Innymi słowy, równanie przewiduje adsorpcję wielowarstwową.

Równanie lo nic sugeruje jakiegoś szczególnego mechanizmu adsorpcji. Jest ono czysto empiryczne i stwierdzono, że w największym stopniu sprawdza się w przypadku małych cząsteczek o bardzo małych stężeniach.

Wartości K? i zostały wyznaczone dla niektórych szczególnych przypadków. Stwierdzono¹, że dla kadmu w glebie leśnej Ky = 0,0324 L • g^_l, natomiast np = 0.82. Na podstawie tych danych można obliczyć stężenie równowagowe kadmu zaadsorbowanego z roztworu o stężeniu 4.0 pg • L '.

PRZYKŁAD 14.2

Adsorpcja kadmu opisana równaniem Freundlicha

c, = K_fi%    (14.14)

c, = 0.0324 L g-' • (4.0 pg L"')"^w

c, = 0.10 pg g"'

Jest to stężenie zaadsorbowanego kadmu w stanic równowagi z jego roztworem o stężeniu 4.0 pg • L *.

Nieznacznie różniącym się problemem jest obliczenie stężenia kadmu, który zostanie zaadsorbowany przez 10 g gleby w warunkach równowagowych po wrzuceniu jej do 1 L roztworu jonów tego metalu o stężeniu 4.0 pg • L ¹.

PZYKŁAD 14.3

Adsorpcja kadmu z wody zawierającej ograniczoną ilość tego pierwiastka

W stanic równowagi

= 4.0 - c,

o, = 0.0324(4.0 - c.)^os-

Bezpośrednie rozwiązanie ostatniego równania jest trudne, ale można je uprościć, stosując procedurę itcracyjną. Punktem wyjścia jest tutaj wykorzystanie wartości stężenia zaadsorbowanego kadmu, obliczonej uprzednio, tj. c, = 0.10 pg • g \ Dla tego przypadku pierwsza oszacowana masa całkowita kadmu zaadsorbowanego na 10 g gleby wynosi 1.0 pg. Odejmujemy ją od 4.0 pg kadmu obecnego w wyjściowym I I. roztworu.

R.C. Sidle. L.T. Kardos. ..Adsorpłion of coppcr. zinc and cadmium by forest soil”, J. Emiron. Quai. 6. 313 (1977).