3: Ізотерма Ленгмюра
- Page ID
- 17743
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Концептуальною основою цієї моделі адсорбції є безперервний моношар молекул адсорбції, що оточують однорідну тверду поверхню. Ізотерма Ленгмюра формально еквівалентна рівнянню Хілла в біохімії.
- 3.1: Вступ
- Всякий раз, коли газ контактує з твердим тілом, буде встановлена рівновага між молекулами в газовій фазі та відповідними адсорбованими видами, які пов'язані з поверхнею твердого тіла. Положення рівноваги буде залежати від ряду факторів: (1) Відносна стабільність задіяних видів адсорбованої та газової фази, (2) Температура системи (як газу, так і поверхні, хоча вони, як правило, однакові) і (3) Тиск газу над поверхнею
- 3.2: Ізотерма Ленгмюра - виведення з міркувань рівноваги
- Ми можемо отримати ізотерму Ленгмюра, обробляючи процес адсорбції, як і будь-який інший процес рівноваги - за винятком цього випадку рівновага між молекулами газової фази разом із вільними ділянками поверхні та видами, адсорбованими на поверхні.
- 3.3: Ізотерма Ленгмюра з розгляду кінетики
- Рівновага, яка може існувати між газом, адсорбованим на поверхні і молекулами в газовій фазі, є динамічним станом, тобто рівновага являє собою стан, при якому швидкість адсорбції молекул на поверхню точно врівноважується швидкістю десорбції молекул назад в газову фазу. Тому слід отримати ізотерму для процесу адсорбції, просто враховуючи та прирівнюючи швидкості для цих двох процесів.
- 3.4: Зміна покриття поверхні з температурою та тиском
- Застосування припущень про ізотерму Ленгмюра призводить до легко виведених виразів для залежності від тиску поверхневого покриття.
- 3.5: Застосування - Кінетика каталітичних реакцій
- Можна передбачити, як кінетика деяких гетерогенно каталізованих реакцій може змінюватися в залежності від парціальних тисків газів-реагентів над поверхнею каталізатора, використовуючи експресію ізотерми Ленгмюра для рівноважних поверхневих покриттів.