Адсорбция на границе «газ - твердое тело»

Мономолекулярная адсорбция.

При мономолекулярной адсорбции молекулы адсорбтива из объема газовой фазы переходят на поверхность адсорбента и образуют мономолекулярный слой на активных центрах поверхности.

Для описания изотермы адсорбции применяют, в основном, уравнения Ленгмюра и Фрейндлиха. При этом вместо концентрации адсорбтива используют его парциальное давление р в газовой фазе:

В изотерме адсорбции можно выделить три области (рисунок

6.2).

I- я область - область низких давлений. При низких давлениях в системе удельная адсорбция зависит прямо пропорционально от парциального давления вещества в газовой фазе. Изотерму адсорбции описывает уравнение Ленгмюра, гак как при Кр « 1 можно принять 1 + Кр « 1 и тогда

то есть удельная адсорбция зависит прямо пропорционально от парциального давления адсорбтива в газовой фазе.

II- я область - область средних давлений. В этой области изотерму адсорбции лучше описывает уравнение Фрейндлиха.

III- я областьобласть относительно высоких давлений. Активные центры полностью насыщены мономолекулярным слоем адсорбата и повышение парциального давления вещества не приводит к дальнейшей адсорбции. Эту область изотермы описывает уравнение Ленгмюра, так как при Кр » 1 можно принять 1 + Кр » Кр и тогда

то есть удельная адсорбция не зависит от парциального давления ад- сорбтива.

По экспериментально определенному значению ат может быть вычислен важный параметр — активная удельная поверхность адсорбента 5уд

где ат - предельная удельная адсорбция, моль/кг; .У] - площадь, занимаемая одной молекулой, м2; NA - число Авогадро, моль-1. Для определения 5уд обычно используют газы, в которых межмолекулярные взаимодействия на поверхности адсорбента являются слабыми. Значения .vt имеются в справочной литературе. Например, для азота и аргона они соответственно равны 0,162 нм2 и 0,138 нм2.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >