Adsorpce plynů a adsorpce z roztoků na pevné materiály

Prezentace na téma: "Adsorpce plynů a adsorpce z roztoků na pevné materiály"— Transkript prezentace:

1 Adsorpce plynů a adsorpce z roztoků na pevné materiály
Ve fyzikálně chemickém popisu adsorpce je většina úvah založena na předpokladu, že se ustaví rovnováha mezi molekulami v objemové fázi a molekulami adsorbovanými na povrchu.

2 Henryho izoterma θ = b p Platí jen pro nízké tlaky, kdy jen malá část povrchu je pokryta adsorbátem. p je rovnovážný tlak adsorbující se složky a b rovnovážná konstanta (adsorpční koeficient).

3 Langmuirova izoterma Předpokládáme tvorbu monomolekulární vrstvy adsorbátu na povrchu adsorbentu. Adsorpční izotermu lze ji formulovat pomocí rychlosti adsorpce a desorpce. Rychlost adsorpce je úměrná velikosti „volné“ plochy a rychlost desorpce je pak úměrná velikosti „obsazeného“ povrchu. V rovnováze jsou obě rychlosti stejné a množství adsorbátu se s časem nemění. Polohu rovnováhy lze „posouvat“ rovnovážnou koncentrací adsorbující se látky v roztoku. Zavádíme veličinu, které se říká stupeň pokrytí θ (je to analogie asociačního stupně u homogenních reakcí). Jeho hodnota se mění v intervalu od nuly (žádné pokrytí) až po hodnotu 1 (celý povrch- 100% povrchu) je pokryto monovrstvou adsorbátu.

4 Langmuirova Izoterma II
θ = b p/(1 + bp) pro adsorpci plynů resp. θ = K c/(1 + Kc) pro adsorpci z roztoků. V těchto rovnicích p je rovnovážný tlak adsorbující se složky a b rovnovážná konstanta adsorpce nazývaná adsorpční koeficient. Druhý výraz patří roztokům. Symbol c označuje rovnovážnou koncentraci adsorbátu v roztoku a K je adsorpční konstantou.

5 Freundlichova adsorpční izoterma
n/g = k p1/m Freundlichova adsorpční izoterma je empirická (navržená) rovnice, n/g je množství adsorbátu vztažené na 1 g adsorbentu, p je rovnovážný tlak adsorbujícího se plynu, k, m jsou empirické konstanty.