Kluczowa różnica między izotermami adsorpcji Freundlicha i Langmuira polega na tym, że izoterma adsorpcji Freundlicha jest empiryczna, podczas gdy izoterma adsorpcji Langmuira jest teoretyczna.
Izoterma adsorpcji to podstawowa metoda, której możemy użyć do przewidzenia zdolności adsorpcji określonej substancji. Są na to dwie podstawowe metody: izotermy adsorpcji Freundlicha i Langmuira. Są one bardzo ważne w radzeniu sobie z technikami ochrony środowiska i adsorpcji.
Co to są izotermy adsorpcji Freundlicha?
Izoterma adsorpcji Freundlicha to pomiar zmienności ilości gazu zaadsorbowanego przez jednostkę masy adsorbentu stałego wraz ze zmianą ciśnienia układu dla danej temperatury. To znaczy; zmiennymi w tym przypadku są ilość gazu i ciśnienie, podczas gdy masa adsorbentu stałego i temperatura pozostają stałe. Matematyczne wyrażenie izotermy adsorpcji Freundlicha jest następujące:
x/m=kP(1/n)
Gdzie x jest masą zaadsorbowanego gazu, m jest masą użytego adsorbentu, P jest ciśnieniem w układzie, k i n są stałymi. Zazwyczaj izoterma adsorpcji Freundlicha jest podawana w postaci graficznej. Dlatego najpierw musimy zmienić powyższe równanie, aby było odpowiednie dla wykresu. Tam możemy logarytmować wszystkie wartości. Wtedy równanie wygląda następująco.
Log(x/m)=log k + (1/n) log P
Dlatego oś x wykresu to log(x/m), oś y to log P, a nachylenie to (1/n). Punkt przecięcia wykresu to log k.
Rysunek 01: Wykres izotermy adsorpcji Freundlicha dla kwasu octowego
Co to są izotermy adsorpcji Langmuira
Izoterma adsorpcji Langmuira jest metodą stosowaną do przewidywania adsorpcji liniowej przy niskich gęstościach adsorpcji i maksymalnym pokryciu powierzchni przy wyższym stężeniu metalu rozpuszczonego. Jest to wyrażenie teoretyczne, a równanie chemiczne dla tego terminu jest następujące:
X/M=abc(1 + ac)
Gdzie, X to masa zasorbowanej substancji rozpuszczonej, M to masa adsorbentu, c to stężenie równowagowe substancji rozpuszczonej, a i b są stałymi. Ponadto izoterma adsorpcji Langmuira ma zastosowanie do adsorpcji jednowarstwowej na jednorodnej powierzchni. Jednak nie powinno być żadnej interakcji między zaadsorbowanymi gatunkami.
Jaka jest różnica między izotermami adsorpcji Freundlicha i Langmuira?
Istnieją dwie podstawowe izotermy adsorpcji, takie jak izoterma adsorpcji Freundlicha i izoterma adsorpcji Langmuira. Izoterma adsorpcji Freundlicha to pomiar zmienności ilości gazu zaadsorbowanego przez jednostkę masy adsorbentu stałego wraz ze zmianą ciśnienia w układzie dla danej temperatury. Izoterma adsorpcji Langmuira jest metodą stosowaną do przewidywania adsorpcji liniowej przy niskich gęstościach adsorpcji i maksymalnym pokryciu powierzchni przy wyższym stężeniu metalu rozpuszczonego. Kluczową różnicą między izotermami adsorpcji Freundlicha i Langmuira jest to, że izoterma adsorpcji Freundlicha jest empiryczna, natomiast izoterma adsorpcji Langmuira jest teoretyczna. Co więcej, pierwsza z nich jest reprezentacją graficzną, podczas gdy druga jest wyrażeniem matematycznym za pomocą równania.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między izotermami adsorpcji Freundlicha i Langmuira.
Podsumowanie – Izotermy adsorpcji Freundlicha i Langmuira
Izoterma adsorpcji Freundlicha to pomiar zmienności ilości gazu zaadsorbowanego przez jednostkę masy adsorbentu stałego wraz ze zmianą ciśnienia układu dla danej temperatury. Z drugiej strony izoterma adsorpcji Langmuira jest metodą stosowaną do przewidywania adsorpcji liniowej przy niskich gęstościach adsorpcji i maksymalnym pokryciu powierzchni przy wyższym stężeniu metalu rozpuszczonego. Kluczową różnicą między izotermami adsorpcji Freundlicha i Langmuira jest to, że izoterma adsorpcji Freundlicha jest empiryczna, podczas gdy izoterma adsorpcji Langmuira jest teoretyczna.
