Какие величины используются для количественного описания адсорбции
Какие величины используются для количественного описания адсорбции?
В честь Гиббса одна из количественных характеристик адсорбции названа удельной или гиббсовской адсорбцией Г. В соответствии с методом избыточных величин Гиббса ее можно выразить как
,
где ni – количество вещества в реальной системе; ni′ – в фазе I, ni″ – в фазе II идеальной системы; nis – избыточное количества вещества в поверхностном слое; s – площадь межфазной поверхности.
Удельная адсорбция – это избыток или недостаток вещества в межфазном поверхностном слое, приходящийся на единицу площади поверхности или единицу массы поверхности по сравнению с количеством вещества в таком же объеме фазы:
,
где cis – избыточная концентрация вещества в поверхностном слое; s – площадь межфазной поверхности; d – толщина поверхностного слоя.
Для практического определения величины гиббсовской адсорбции можно использовать формулу:
,
Рекомендуемые материалы
где co – начальная концентрация вещества в растворе; c – равновесная концентрация вещества в растворе, содержащем адсорбент; V – объем раствора; m – масса адсорбента.
Γ может быть положительной, если вещество концентрируется на поверхности, и отрицательной, если происходит переход вещества с поверхности в объем. Γ равна нулю, если концентрации искомого компонента в поверхностном слое и объемной фазе совпадают.
В лекции "Выбор средств распространения рекламы" также много полезной информации.
[Γi] = [кг/м2], либо [кг/кг], либо [моль/м2], либо [моль/кг].
Помимо гиббсовской адсорбции, используется представление о полной адсорбции аi:
.
Полная адсорбция – количество вещества в поверхностном слое толщиной δ в расчете на единицу поверхности или массы адсорбента.
Полная адсорбция не может принимать отрицательные значения. Она равна нулю, если концентрация искомого компонента в поверхностном слое равна нулю.
[ai] = [кг/м2], либо [кг/кг], либо [моль/м2], либо [моль/кг]