Уравнение изотермы адсорбции теории БЭТ

При адсорбции газов и паров на поверхности многих адсорбентов образуется полимолекулярный адсорбционный слой. В этих случаях теория Ленгмюра неприменима и для различного рода расчетов пользуются теорией БЭТ.

Теория БЭТ устанавливает следующую зависимость между Г и p:

Г_m -адсорбционная емкость насыщенного монослоя, определяющаяся размером “посадочной” площадки молекулы газа, т.е. площадью, которую она занимает в насыщенном монослое;

k -константа, зависящая от энергии взаимодействия молекул в адсорбционном слое;

P_S -давление насыщенного пара.

Уравнение В Ленгмюра вида:

V_a – адсорбционный объем,

V – равновесный объем адсорбата.

k- константа, пропорциональная энергии взаимодействия молекул газа с адсорбентом.

р – давление (равновесное)

можно привести к виду:

В таком виде уравнение БЭТ является уравнением прямой линии, если функцией считать величину, стоящую слева, а аргументом — P/P_S.

Теория БЭТ используется для расчета удельной поверхности адсорбентов (поверхности единицы массы адсорбента) по экспериментально полученной изотерме адсорбции.

Для определения удельной поверхности адсорбента S строят график зависимости P/P_S/(1- P/P_S)Г от P/P_S.

По угловому коэффициенту прямой, равному, (k-1)/kГ_m, и, величине отрезка, отсекаемого на оси ординат при P/P_S =0 и равного 1/Г_mk, рассчитывают Г_m.

Удельная поверхность вычисляется по формуле:

S₀ -площадь, занимаемая одной молекулой газа в адсорбционном слое;

Na -постоянная Авогадро.

Изотерма адсорбции в координатах линейной формы уравнения БЭТ.

Для адсорбции из растворов линейная форма уравнения БЭТ выглядит таким образом:

Сs-концентрация насыщенного раствора.

Изотерму адсорбции строят так же, как и в первом случае, в координатах соответствующих этому уравнению. Аналогично вычисляется удельная поверхность: