Verständnis Langmuir Adsorptionsisotherme


Ausgabe: Berechnen drücken

Formel:q-=-(k-*-P)-/-(1-+-k-*-P)

Verständnis-der-Langmuir-Adsorptionsisotherme

Die-Langmuir-Adsorptionsisotherme-ist-ein-kritisches-Konzept-in-der-Oberflächenchemie.-Es-ist-ein-Modell,-das-beschreibt,-wie-Moleküle-oder-Partikel-an-einer-festen-Oberfläche-haften.-In-dieser-Formel-steht-q-für-die-Menge-des-Adsorbats-auf-der-Adsorbensoberfläche,-P-ist-der-Druck-des-Gases-und-k-ist-eine-Konstante,-die-die-Affinität-der-Bindungsstellen-bezeichnet.-Das-Ergebnis-q-wird-in-Mol-pro-Quadratmeter-(mol/m²)-gemessen.

Die-Formel-erklärt

Die-Langmuir-Adsorptionsisotherme-wird-durch-folgende-Gleichung-dargestellt:

q-=-(k-*-P)-/-(1-+-k-*-P)

  • q:-Die-Menge-des-Adsorbats-auf-der-Adsorbensoberfläche-(mol/m²).
  • k:-Langmuir-Konstante,-die-die-Affinität-der-Bindungsstellen-beschreibt-(normalerweise-gemessen-in-1/Pa).
  • P:-Druck-des-Gases-(Pa).

Ein-wirkliches-Szenario

Stellen-Sie-sich-einen-Wasserfilter-vor,-dessen-Oberflächenmaterial-Moleküle-eines-Schadstoffs-anziehen-und-halten-kann.-Die-Langmuir-Adsorptionsisotherme-hilft-uns-zu-verstehen-und-vorherzusagen,-wie-viel-des-Schadstoffs-bei-verschiedenen-Druckniveaus-vom-Filter-erfasst-wird.

Parameterverwendung:

  • k:-0,05-(1/Pa)
  • P:-150-(Pa)

Beispielrechnung:

Wenn-k-0,05-und-P-150-ist,-dann:

q-=-(0,05-*-150)-/-(1-+-0,05-*-150)-=-7,5-/-8,5-=-0,882

In-diesem-Beispiel-beträgt-q,-die-Menge-des-Adsorbats-auf-der-Adsorbensoberfläche,-etwa-0,882-mol/m².

Ausgabe:

  • q:-Menge-des-Adsorbats-auf-der-Adsorbensoberfläche-(mol/m²).

Datenvalidierung

Stellen-Sie-sicher,-dass-der-Druck-P-immer-ein-positiver-Wert-ist.-Die-Langmuir-Konstante-k-sollte-ebenfalls-ein-positiver-Wert-sein.

Zusammenfassung

Die-Langmuir-Adsorptionsisotherme-ist-ein-mächtiges-Modell-in-der-Oberflächenchemie,-das-dabei-hilft,-vorherzusagen,-wie-Moleküle-oder-Ionen-unter-verschiedenen-Druckbedingungen-an-einer-Oberfläche-haften.

Häufig-gestellte-Fragen-(FAQ)

  • Q:-Was-beschreibt-das-Modell-der-Langmuir-Adsorptionsisotherme?
    A:-Es-beschreibt,-wie-Moleküle-oder-Partikel-in-Abhängigkeit-vom-Druck-an-einer-festen-Oberfläche-haften.
  • Q:-In-welchen-Einheiten-wird-die-Menge-des-Adsorbats-gemessen?
    A:-In-Mol-pro-Quadratmeter-(mol/m²).
  • Q:-Ist-die-Langmuir-Konstante-immer-ein-positiver-Wert?
    A:-Ja,-die-Langmuir-Konstante-k-sollte-positiv-sein,-da-sie-die-Affinität-zwischen-Adsorbat-und-Adsorbens-widerspiegelt.
  • Q:-Kann-diese Isotherme für die Adsorption in der Flüssigphase verwendet werden?
    A: Ja, obwohl sie hauptsächlich für die Gasphasenadsorption verwendet wird, können die Prinzipien auch auf Flüssigkeiten angewendet werden.

Tags: Chemie, Oberflächenphänomene, Anzeige