84469 img004

Rys. 5.2. Ilustracja graficzna równania izotermy Freundlicha

Przebieg izoterm, a dokładniej ich względne położenie w odniesieniu do osi odciętych i rzędnych, oraz kąt nachylenia pozwalają na określenie względnej pojemności adsorpcyjnej różnych adsorbentów:

-    izotermy położone wyżej wskazują na wyższą pojemność adsorpcyjną adsorbentu,

-    izotermy adsorpcji nachylone do poziomu pod małym kątem (mała wartość 1/n) są charakterystyczne dla adsorbentów wykazujących zbliżoną pojemność adsorpcyjną w szerokim zakresie stężeń danego zanieczyszczenia wody,

-    duży kąt nachylenia wskazuje na adsorbent wykazujący niewielką pojemność adsorpcyjną w zakresie niskich stężeń zanieczyszczeń [5],

5.2.1.2. IZOTERMA LANGMUIRA

Innym powszechnie stosowanym sposobem opisu procesu adsorpcji z fazy ciekłej jest równanie oparte na modelu Langmuira. W modelu tym są przyjęte następujące założenia:

-    nie występują oddziaływania między adsorbentem a cząsteczkami absorbatu,

-    na powierzchni adsorbentu jest adsorbowana tylko jedna warstwa (mono-warstwa) cząsteczek absorbatu,

-    ciepło adsorpcji nie zależy od stopnia pokrycia adsorbentu przez adsorbat, a więc powierzchnia adsorbentu jest jednorodna,

-    położenie cząsteczek adsorbatu na powierzchni adsorbentu się nie zmienia.

Model Langmuira opisuje równanie

X =

X_m-b-C 1 + b-C '

(5.3)

gdzie:

X

liczba moli (lub mg) substancji rozpuszczonej, zaadsorbowanej przez 1 g adsorbentu przy danym stężeniu równowagowym (C) adsorbatu w roztworze,

X_m - liczba moli (lub mg) substancji rozpuszczonej, tworzącej monowarstwę na powierzchni adsorbentu,

C - stężenie równowagowe adsorbatu w roztworze [mol/1] lub [mg/1],

b - stała będąca miarą energii adsorpcji.

Wartości parametrów X,„ i b można określić, korzystając z postaci liniowej równania Langmuira (5.4) i wykreślając graficzną zależność 1/X w funkcji C (rys. 5.3).

(5.4)

X X„ X„-fe-C

Rys. 5.3. Ilustracja graficzna równania izotermy Langmuira

Model Langmuira opisuje układy idealne, gdy proces adsorpcji zachodzi na jednorodnej powierzchni. Jednak adsorpcja z wody jednego związku jest rzadkim przypadkiem, a na ogół zachodzi konkurencyjna adsorpcja wielu związków. Stąd

OĆ7