Ogólne równanie całkowe (adsorpcja)

Ogólne Równanie Całkowe w Adsorpcji

Ogólne równanie całkowe opisuje proces adsorpcji na heterogenicznych powierzchniach ciał stałych. Po raz pierwszy zostało przedstawione przez Langmuira w 1918 roku w formie dyskretnej.

Inne Nazwy Równania

• Całkowe równanie adsorpcji
• Całkowa izoterma adsorpcji
• Uogólnione całkowe równanie adsorpcji
• Globalne równanie całkowe
• Globalne całkowe równanie adsorpcji
• Globalne równanie izotermy adsorpcji

Formuły Matematyczne

Ogólne równanie całkowe można zapisać w postaci:

$\backslash theta\_\{t\}(p)\; =\; \backslash int\backslash limits\_\{E\_\{min\}\}^\{E\_\{max\}\}\; \backslash chi(E)\; \backslash theta\_\{l\}(p,E)\; dE$

lub

$a\_\{t\}(p)\; =\; a\_\{m\}\; \backslash int\backslash limits\_\{E\_\{min\}\}^\{E\_\{max\}\}\; \backslash chi(E)\; \backslash theta\_\{l\}(p,E)\; dE$

Definicje Terminów

• a – wartość adsorpcji (ilość zaadsorbowana)
• p – ciśnienie adsorbatu
• a_m – pojemność monowarstwy adsorpcyjnej
• θ – względne pokrycie powierzchni (θ = a / a_m)
• θ_t(p) – globalne pokrycie powierzchni, zależne od ciśnienia
• θ_l(p,E) – lokalne pokrycie powierzchni, zależne od energii adsorpcji
• χ(E) – normalizowana funkcja rozkładu energii adsorpcji

Izoterma globalna (θ_t(p) oraz a(p)) oraz izoterma lokalna (θ_l(p,E)) są silnie związane z temperaturą. Funkcja rozkładu energii χ(E) może mieć słabą zależność od temperatury.

Zastosowania Równania

Ogólne równanie całkowe pozwala na uwzględnienie różnorodnych efektów związanych z adsorpcją poprzez zastosowanie modeli dla homogenicznych układów i rozszerzenie ich na powierzchnie energetycznie niejednorodne.

Dla izoterm lokalnych wykorzystuje się równania izoterm adsorpcji na powierzchniach homogenicznych, takie jak izoterma Langmuira, Fowlera-Guggenheima czy Kisielewa. Można również uwzględnić tworzenie poliwarstwy adsorbatu, stosując izotermy BET lub podobne.

W przypadku oddziaływań bocznych między cząstkami adsorbatu, istotna staje się topografia powierzchni adsorbentu. Analogiczne równanie dla mikroporowatych ciał stałych to całkowe równanie Stoeckliego.

Kategoria: Izotermy adsorpcji