Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


Г = f(C, T);    Г = fp, T).


Для процесса, осуществляемого при постоянной температуре, зависимость Г = f(C) называется


изотермой адсорбции.


Одной из моделей, описывающих процесс адсорбции, является модель мономолекулярной адсорбции Ленгмюра, основанная на следующих предположениях:


—    молекулы адсорбата заполняют поверхность адсорбента в один слой, образуя мономолекулярный слой (монослой);


—    поверхность сорбента однородна;


—    сорбированные молекулы неподвижны.


Процесс адсорбции можно представить как квазихимическую реакцию между молекулами сорбируемого вещества, концентрация которого равна C, и центрами сорбции AD на поверхности адсорбента:


S + AD ^ ADS.


Состояние равновесия реакции характеризуется константой равновесия, которая в данном случае называется константой сорбции (Кс).


К



С


[ADS] [AD][S] .


Тогда:


—    концентрация сорбируемого вещества на поверхности сорбента равна адсорбции — [ADS] = Г(С);


—    концентрация центров сорбции на поверхности — Гш, в случае сорбции в один слой она соответствует максимальному числу молекул, которые могут быть сорбированы (емкость монослоя);


—    число свободных мест на поверхности сорбента — [AD] = = Гш — Г(С);


—    концентрация сорбируемого вещества в объеме жидкости или газа — [S] = C.


Следовательно, Кс =    Г(С)    и, соответственно,


, с    (Г„- Г(С)) • C ’    ’


К с C 1 + К Сс



Г(С) = Г 0



Г( р) = Г


К с Р


1 + К с Р


Данное уравнение получило название изотерма адсорбции Ленгмюра. Она представляет собой зависимость количества вещества, поглощенного адсорбентом при постоянной температуре, от концентрации в жидкости (С) или парциального давления в газе (р) (рис. 2.4).

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»