87175

(1).

|c₀-c_fj

gdzie : O / (g/g) - adsorpcja

V/ cm³ - objętość roztworu

Co/ (g /cm³) - początkowe stężenie adsorbatu w roztworze c, / (g /cm³) - stężenie równowagowe adsorbatu w roztworze m« / g - masa adsorbenta.

Zgodnie z twierdzeniem Duhcma (mówiącym, że stan równowagi w układzie zamkniętym, dla którego podane zostały początkowe ilości substancji, można całkowicie określić za pomocą dwóch zmiennych niezależnych, bez względu na liczbę faz, składników i więzów) oraz regułą faz Gikbsa (dla dwuskładnikowego układu składającego się z dwóch faz objętościowych oddzielonych fazą powierzchniową przewidującą dwa stopnie swobody) podanie wartości parametrów stężenia c i temperatury T w stanie równowagi określa jednoznacznie wielkość adsorpcji a. Prawidłowość tą ilustruje funkcja zapisana w postaci uwikłanej:

f(a> c, T) = 0 (2).

Zazwyczaj układ charakteryzuje się przez podanie zależności między dwiema spośród powyższych wielkości przy ustalonej trzeciej z nich, a więc np. równaniem izotermy adsorpcji:

a = flfCrh (3).

Jednym z najbardziej popularnych równań opisujących adsorpcję jest izoterma I.angmuira. W opisie adsorpcji tą metodą przyjmuje się pewne założenia:

1)    adsorpcja zachodzi na jednorodnej powierzchni adsorbentu (równocenność energetyczna warstwy oraz brak efektów kapilarnych) oraz nie uwzględnia oddziaływań adsorbat - adsorbat;

2)    na powierzchni adsorbentu znajdują się tzw. centra aktywne, na których może jedynie nastąpić adsorpcja pojedynczej cząsteczki adsorbatu;

3)    zaadsorbowane cząsteczki adsorbatu nie mogą się przemieszczać po powierzchni (adsorpcja zlokalizowana);

4)    utworzona warstwa jest jednocząsteczkowa (monomolekulama).

Dla układu ciecz-ciało stałe równanie izotermy Langmuira przyjmuje następującą postać:

a_m K • c.

a =-

1+K-c,

Gdzie: o_m /(g/g) - wartość adsorpcji odpowiadająca całkowitemu pokryciu powierzchni adsorbentu warstwą jednocząsteczkową adsorbatu, tzw. pojemność monowarstwy.

K/(cm³/g) - stała

Równanie dobrze opisuje jedynie izotermy I typu wg kryterium Brunauera:

2