![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Адсорбция на границе твердое тело-газ
Однако на разных участках изотермы это влияние сказывается по-разному. Наиболее сильным оно оказывается в области низких давлений I, где адсорбция прямопропорциональна давлению газа. Дальнейшее повышение давления сопровождается увеличение количества адсорбента, но уже в меньшей степени (область II). При достаточно высоких давлениях (область III) изотерма стремится к прямой, параллельной оси абсцисс. Математическая зависимость количества адсорбируемого вещества от давления выражается уравнением Фрейндлиха:
где x – количество адсорбированного газа; m – количество поглотителя; P - равновесное давление газа над поглотителем; а и n – константы, характерные для данного процесса. Для определения констант а и n уравнение Фрейндлиха логарифмируют: График в координатах Уравнение Фрейндлиха имеет следующие ограничения: 1. Константы a и n являются эмпирическими и не имеют физического смысла. 2. Данное уравнение применимо только для области средних давлений. Позднее (1917 г.) Ленгмюр вывел уравнение адсорбции с допущением, что все места на поверхности твердого тела энергетически равноценны и между частицами отсутствует взаимодействие, т.е. при адсорбции отсутствует диссоциация или ассоциация. Уравнение изотермы адсорбции тогда принимает следующий вид:
где b – адсорбционный коэффициент, равный отношению констант скорости адсорбции k1 и десорбции k2. Анализ уравнения Ленгмюра: 1. При слабой адсорбции (b мало) и при низком парциальном давлении пара адсорбирующего вещества (Р мало) можно считать 1+bP≈ 1, тогда уравнение (3) принимает следующий вид: x = KbP. Следовательно, при этих условиях степень заполнения поверхности прямопропорциональна парциальному давлению вещества. 2. Для области высоких давлений значения b и Р велики и 1+bP≈ bP, т.е. уравнение (3) принимает вид: x = K. Поверхность твердого тела при высоких давлениях полностью заполнена адсорбтивом и дальнейшее увеличение парциального давления вещества в газовой смеси не влияет на количество адсорбированного вещества на поверхности тв. тела. Установлено, что уравнение Ленгмюра хорошо применимо для областей низких и высоких давлений и все величины, входящие в данное уравнение, имеют определенный физический смысл и обоснованы теоретически.
|