Page 94 - 130

94

де  – частка вільної поверхні адсорбента;  – частка зайнятої поверхні
0
адсорбента.
При великих ступенях заповнення
1
bc  1 і  0  .
bc

З цього рівняння видно, що при прямуванні ступеня заповнення до
одиниці частка вільної поверхні обернено пропорційна концентрації в
об’ємній фазі.
Подібно до сталої рівноваги для хімічних реакцій в газовій фазі, стала
адсорбційної рівноваги b пов’язана зі стандартною зміною ізохорного
потенціалу рівнянням

o o o
 F   H  T S   RT ln b .
За стандартний стан адсорбтива в газовій фазі приймають стан з
o
концентрацією c при p o  1 атм, а в адсорбційному шарі – стан з

 H 0 T S 0
o o
концентрацією c  c , ln K   . У зв’язку з тим, що при адсорбції
a
RT R
o
H  0, T  0, S  0, стала адсорбційної рівноваги з ростом температури
зменшується, тобто при сталому тиску ступінь заповнення поверхні адсорбента
при підвищенні температури зменшується і адсорбція знижується. Цей
висновок добре підтверджується експериментально.

3.2.7 Ізотерма адсорбції Фрейндліха
Задовго до робіт Ленгмюра Фрейндліх експериментально знайшов
залежність величини адсорбції від концентрації чи тиску:

A  K 1 p 1 n і A  K 2 c 1 m ,
m
m
де p – рівноважний тиск; c – рівноважна концентрація; K 1 ,1 K , n 2 ,1 m –
сталі, які знаходять експериментально.
Часто адсорбцію виражають відношенням молів адсорбтива до маси
адсорбента:

x кмоль
A  , .
m
m кг
Ізотерма адсорбції Фрейндліха має вигляд кривої і представлена на
рис.3.15.
Вираз рівняння Фрейндліха через рівноважну концентрацію придатний як
для адсорбції газів, так і для адсорбції розчинів.
Рівняння ізотерми адсорбції Фрейндліха можна вивести, якщо прийняти,
що адсорбція не обмежується мономолекулярним шаром і кількість
адсорбованої речовини необмежено зростає із збільшенням тиску чи

концентрації. Наступним припущенням було, що поверхня адсорбента