Уравнение изотермы адсорбции теории БЭТ

При адсорбции газов и паров на поверхности многих адсорбентов образуется полимолекулярный адсорбционный слой. В этих случаях теория Ленгмюра неприменима и для различного рода расчетов пользуются теорией БЭТ.

Теория БЭТ устанавливает следующую зависимость между A и p:

(6)

Am-адсорбционная емкость насыщенного монослоя, определяющаяся размером “посадочной” площадки молекулы газа, т.е. площадью, которую она занимает в насыщенном монослое;

k -константа, зависящая от энергии взаимодействия молекул в адсорбционном слое;

P_S -давление насыщенного пара.

Уравнение (5) можно привести к виду:

(7)

В таком виде уравнение БЭТ является уравнением прямой линии, если функцией считать величину, стоящую слева, а аргументом — P/P_S.

Теория БЭТ используется для расчета удельной поверхности адсорбентов (поверхности единицы массы адсорбента) по экспериментально полученной изотерме адсорбции.

Для определения удельной поверхности адсорбента S строят график зависимости P/P_S/(1- P/P_S)A от P/P_S. По угловому коэффициенту прямой, равному, (k-1)/kAm, и, величине отрезка, отсекаемого на оси ординат при P/P_S =0 и равного 1/Amk (рис.1), рассчитывают Am.

Удельная поверхность вычисляется по формуле:

(8)

S₀ -площадь, занимаемая одной молекулой газа в адсорбционном слое;

Na -постоянная Авогадро.

Рис.1.Изотерма адсорбции в координатах линейной формы уравнения БЭТ.

Для адсорбции из растворов линейная форма уравнения БЭТ выглядит таким образом:

(9)

Сs-концентрация насыщенного раствора.

Изотерму адсорбции строим так же, как и в первом случае, в координатах соответствующих этому уравнению. Аналогично вычисляется удельная поверхность:

(10)

Дата добавления: 2015-08-31