399

A HibUl. IM1U.1 ,Vv.«    r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. »N TOS >«}

13 2 ADSORPCJA GAZÓW NA POWIERZCHNI CIAŁA STAŁEGO    399

Szybkość kondensacji. i\. jest tym większa, im więcej uderzeń cząsteczek gazu przypada w ciągu sekundy na 1 cnr wolnej powierzchni adsorbentu, czyli im większe jest ciśnienie gazu. /». oraz im większa część powierzchni adsorbentu jest odsłonięta. Oznaczając przez k_t stałą proporcjonalności, napiszemy więc

iv ■ *i(l - 0)p    (13.3)

Cząsteczki znajdujące się w warstwie adsorpeyjnej mogą zyskać na skutek ruchów termicznych energię pozwalająca im na opuszczenie powierzchni adsorbentu. W danej temperaturze szybkość takiego parowania, desorpcji, jest stała, jeżeli odniesiemy ją do 1 nr powierzchni całkowicie pokrytej adsorbatem. Oznacza to. że w przypadku powierzchni pokrytej tylko częściowo adsorbatem szybkość desorpcji, im. jest wprost proporcjonalna do powierzchni zajętej, a więc fi. Mamy zatem

v_t = k₂e    (13.4)

Z chwila gdy ustali się równowaga adsorpcji, obydwie szybkości: szybkość kondensacji, t'k. i szybkość desorpcji, im. muszą być sobie równe:

k_l(\-0)p = k₂0    (13.5)

Stąd wynika, że ułamek powierzchni pokrytej adsorbatem wynosi k,p    p    p

fi =

(13.6)

kt + kip kf/kt + p a + p

przy czym a = ki/k,.

Oznaczmy przez m_M ilość substancji koniecznej do pokrycia całej powierzchni adsorbentu warstwą monomolekulamą oraz pizez m ilość substancji zaadsorbowanej przy pokryciu fi. Możemy teraz napisać

Om — m₀

i stąd

(13.7)

« + p

Krzywą daną tym równaniem przedstawiono na rys. 13.3. W przypadku niskich ciśnień wartość p możemy zaniedbać jako nudą w porównaniu z wartością stałej a. Równanie nasze przybiera wówczas postać    _

m m mott

Wynika z niego, ze w zakresie niskich ciśnień ilość substancji zaadsorbowanej jest wprost proporcjonalna do ciśnienia gazu. Odwrotnie, jeżeli p jest duże, to możemy zaniedbać tt jako małe w porównaniu z p i otrzymujemy

P

m = m„ — — m₍,

P

W przypadku wysokich ciśnień ilość substancji zaadsorbowanej jest niezależna od ciśnienia, co oczywiście jest wynikiem naszego założenia, że adsorbent pokrywa się co