Основы химической физики. Простов В.Н. - 116 стр.

                           6.3 Адсорбция из смеси газов.

     Над твёрдой поверхностью имеется смесь газов из i компонент.
Обозначим θi долю поверхности S , занятой i – м компонентом, причём
θi = Гi/Гм. Согласно третьему предположению Лэнгмюра Гм одинаковы
для всех газовых компонент, а "вi" – различны в основном за счёт
различных теплот адсорбции. Для каждого компонента имеем

              θi
                       = вi
          (1− ∑θ i )Pi

Обозначим (1 – ∑θi) =          θ0 – доля свободной поверхности. Тогда

     θi = θ0⋅Pi⋅вi, θ0 = 1 – ∑θi = 1 – ∑θ0⋅Pi⋅вi ⏐→ θ0 = 1/1 + ∑вi⋅Pi,

и для доли поверхности, занятой i – м компонентом имеем

                      вi ⋅ Pi
          θi =                   .                                      (6.5)
                    1+ ∑ вi ⋅ Pi

Формула (6.5) описывает адсорбционную конкуренцию компонент за
обладание центрами адсорбции.
     Величины вi могут отличаться в десятки и сотни тысяч раз.
Предположим, что для двух газов адсорбционные коэффициенты
               5
отличаются в 10 раз. Тогда при равенстве в0 имеем

                   ∆Н ′
              −      адс
          е         RT                 ∆H ′   ∆H
                   ∆Hадс   =105 , −         +     = 5,
               −                      2,3RT 2,3RT
           e        RT


     2,3⋅8,31⋅300⋅5 = 27 кДж/моль. Если   теплоты   адсорбции
отличаются на ~ 27 кДж/моль у двух газов, то их адсорбционные
                              5
коэффициенты отличаются в 10 раз.
     На разнице адсорбционных коэффициентов и основана работа
противогаза. Газов N2 и О2 в воздухе много, но их "вi" на угле мало, а
СОCl2, Cl2 мало в воздухе, но их вi велико. Поэтому активный элемент
противогаза адсорбирует хлорсодержащие газы.



                                           116