Коллоидная химия. Методические указания. Письменко В.Т - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
Отношение двух постоянных k
ад
/k
десорб
– величина постоянная, обозна-
чим ее «В». Тогда последнее выражение преобразуется и доля поверхности,
занятой адсорбированным веществом будет равна:
θ =
СВ
С
+
Это и есть уравнение изотермы Ленгмюра. Оно выражает зависимость
адсорбции от равновесной концентрации ад-
сорбтива. Графическое выражение изотермы
дано на рисунке 10.
Уравнение показывает, что если кон-
центрация «С» очень мала по сравнению
«В», то величиной С в знаменателе можно
пренебречь и тогда уравнение принимает
вид линейной формулы: θ =
В
1
.
С,
т.е. между концентрацией и адсорбцией су-
ществует прямая зависимость (участок ОА
рис. 10). Если концентрация «С» велика, то можно пренебречь величиной
«В» в знаменателе, и тогда количество адсорбированного вещества достигает
максимальной величины и вся поверхность оказывается занятой адсорбатом:
θ =
С
С
= 1
Уравнение Ленгмюра не учитывает взаимодействия между адсорбиро-
ванными частицами, реальную структуру поверхности адсорбента, а также
возможность адсорбции адсорбтива в несколько слоев.
Фрейндлихом эмпирически было получено уравнение для более слож-
ных случаев адсорбции в виде степенного уравнения:
Г = β
.
С
1/n
где β и n – константы.
Физический смысл константы β состоит в том, что она равна величине
адсорбции при равновесной концентрации равной единице (если С = 1
моль/л, то β = Г). Постоянная β зависит от природы адсорбента и адсорбата.
Значение адсорбционного показателя 1/n лежит в пределах 0,1 ÷ 1 и зависит
от температуры и природы
адсорбата.
Эксперимент показывает, что в области малых и средних концентраций
уравнение Фрейндлиха иногда более удачно, чем уравнение Ленгмюра, по-
этому его часто используют для практических целей.
При поглощении растворенных веществ твердыми адсорбентами
удельная адсорбция не может быть рассчитана по уравнению Гиббса, так как
нет приемлемых методов измерения поверхностного натяжения на
границе
раздела твердое вещество – жидкость. Величина удельной адсорбции для
твердых адсорбентов – количество вещества адсорбированного 1 кг (или 1г)
адсорбента (Г =
m
Х
)(
ν
). Количество адсорбированного вещества определяют
С
О
Рис.10. Изотерма адсорбции
А
θ
1

Страницы