Адсорбционное равновесие. Изотерма адсорбции.

Цель работы

1. Освоить методику определения величины адсорбции поверхностью твердого тела.

2. Определить константы уравнения Фрейндлиха для случая адсорбции уксусной кислоты активированным углём из водных растворов.

Адсорбционное равновесие. Изотерма адсорбции.

С кинетической точки зрения адсорбция является обратимым процессом, т.е. одновременно с адсорбцией происходит десорбция, когда адсорбированные молекулы вследствие кинетического движения уходят с поверхности адсорбента в газовую фазу или раствор. В начале процесса скорость адсорбции больше скорости десорбции. По мере насыщения поверхности адсорбента устанавливается состояние адсорбционного равновесия, которое характеризуется равенством скоростей адсорбции и десорбции. Концентрация вещества в газовой фазе или растворе, отвечающая состоянию равновесия называется равновесной. Адсорбционное равновесие подвижно и может быть смещено в ту или другую сторону в соответствии с принципом Ле Шателье.

Количественно адсорбцию можно выражать в молях адсорбата на единицу площади поверхности адсорбента, моль/м², или на единицу массы адсорбента, моль/г. Кривую зависимости величины адсорбции Г от равновесных концентрации С или давления P адсорбата при постоянной Т называют изотермой адсорбции: Г = f (С) или Г = f(P) при Т = const.

На рис.1 приведены изотермы адсорбции аммиака активированным углём при разных температурах.

Рис.1 Изотерма адсорбции аммиака на активированном угле.

На кривой, характеризующей адсорбцию при t = -23,5⁰C, можно выделить три участка: I – адсорбция прямо пропорциональна давлению газа;

II – адсорбция растет с повышением давления;

III – адсорбция стремится к насыщению.

Как видно из рис. 1, при повышении температуры наблюдается понижение адсорбции, что свидетельствует об экзотермичности процесса.

Дата добавления: 2015-07-24