Молекулярная адсорбция из растворов

Явление адсорбции из растворов твердыми телами было открыто и изучено в 1785 г русским химиком и фармацевтом Т.Е.Ловицем (1757-1804).

Неэлектролиты и слабые электролиты адсорбируются на поверхности твердого тела в виде молекул. В результате адсорбции концентрация растворенного вещества в растворе уменьшается. Величину адсорбции определяют по разности концентраций исходного и равновесного растворов адсорбата.

Где V – объем, из которого ведется адсорбция, мл

m – масса адсорбента, г

С₀ – концентрация до адсорбции, моль/л

С_равн – равновесная концентрация, моль/л

Рис. 10 Изотерма адсорбции

Изотерма адсорбции имеет вид параболы (Рис. 10). Ход кривой для средних концентраций (участок 2) описывает эмпирическое уравнение Фрейндлиха

, где β и 1/n – константы.

Физический смысл β становится ясным, если положить С = 1 моль/л, тогда β = Г, т.е. β – величина адсорбции при концентрации, равной единице.

1/n – адсорбционный показатель, принимающий значения в пределах 0,1 - 1.

β и 1/n зависят от природы адсорбента, адсорбата и температуры.·

При логарифмировании уравнение Фрейндлиха переходит в линейную форму

и в координатах lg x/m - lg C изотерма имеет вид прямой (Рис. 11). Линейная изотерма позволяет определить графически константы уравнения: отрезок на оси ординат - lg β, а tg α =

Рис. 11 График для определения констант уравнения адсорбции Фрейндлиха