Przejdź do zawartości

Izoterma GL

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Izoterma GL, uogólniona izoterma Langmuira (ang. Generalized Langmuir isotherm), znana też jako izoterma MJ – opisuje fizyczną adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji. To 4-parametrowe równanie może opisywać układy o różnych charakterystykach jednomodalnej funkcji rozkładu energii adsorpcji. W zależności od wartości dwu parametrów heterogeniczności funkcja rozkładu może być symetryczna ( przypadek odpowiada izotermie Langmuira-Freundlicha), może być rozciągnięta w kierunku wysokich energii adsorpcji ( przypadek szczególny odpowiada uogólnionej izotermie Freundlicha) lub w kierunku niskich energii ( przypadek szczególny odpowiada izotermie Tótha). Zaletą izotermy w porównaniu z jej szczególnymi przypadkami jest jej elastyczność, możliwość opisania całego spektrum przypadków pośrednich:

gdzie:

pokrycie powierzchni (adsorpcja względna), ( – adsorpcja, pojemność monowarstwy),
– ciśnienie,
parametry heterogeniczności im mniejsze tym większa szerokość rozkładu energii adsorpcji; dla m=n=1 otrzymujemy izotermę Langmuira, dla której funkcja rozkładu może być opisana jako delta Diraca,
stała równowagi adsorpcji związana z energią charakterystyczną funkcji rozkładu energii (dla rozkładu symetrycznego energia charakterystyczna jest równa energii średniej):

gdzie:

– charakterystyczna energia adsorpcji,
– tzw. czynnik przedeksponencjalny związany z entropią procesu adsorpcji,
– uniwersalna stała gazowa,
temperatura.

Przypadki szczególne:

izoterma Langmuira,
izoterma LF,
izoterma GF,
izoterma Tótha.

Po formalnej zamianie ciśnienia na stężenie izoterma GL może być wykorzystana do opisu adsorpcji z rozcieńczonego roztworu (np. wodnego roztworu substancji organicznej). Można w niej również uwzględnić oddziaływania boczne specyficzne i niespecyficzne, a także adsorpcję wielowarstwową (zob. adsorpcja).

Nie istnieje żadna prosta postać liniowa izotermy GL przydatna do analizy doświadczalnych danych adsorpcji.