Quá trình hấp phụ là quá trình thuận nghịch và có thể biểu diễn tương tự dưới dạng như một phản ứng hoá học. 1 2 k k A + O A '
A: Chất hấp phụ
O: Phần bề mặt chất hấp phụ còn trống
A’: Phần bề mặt chất hấp phụ đã bị chiếm chỗ bởi chất bị hấp phụ k1, k2: Các hằng số tốc độ của các quá trình hấp phụ và giải hấp
Do vậy, các phân tử của chất bị hấp phụ khi đã hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển trở lại pha lỏng hoặc pha khí. Theo thời gian, phần tử chất lỏng hoặc chất khí di chuyển lên bề mặt chất rắn càng nhiều thì sự di chuyển ngược trở lại pha lỏng hoặc khí của chúng càng nhiều. Đến một thời điểm nào đó, tốc độ hấp phụ lên bề mặt của chất hấp phụ sẽ bằng tốc độ di chuyển của chúng ra ngoài pha lỏng hoặc khí. Khi đó, quá trình hấp phụ sẽ đạt tới trạng thái cân bằng.
Tải trọng hấp phụ cân bằng là đại lượng biểu thị khối lượng của chất bị hấp phụ trên một đơn vị khối lượng của chất hấp phụ tại trạng thái cân bằng, ở một nồng độ và nhiệt độ xác định. ( ) . i f C C V q m (1.1) Trong đó: q: Dung lượng hấp phụ (mg/g) V: Thể tích dung dịch (l) m: Khối lượng chất hấp phụ (g) Ci: Nồng độ dung dịch đầu (mg/l)
Cf: Nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l)
Cũng có thể biểu diễn đại lượng hấp phụ theo khối lượng chất hấp phụ trên một đơn vị diện tích bề mặt chất hấp phụ. S m V C C q i f . ). ( (1.2)
S: Diện tích bề mặt riêng của chất hấp phụ (cm2 /mg)
Hiệu suất hấp phụ là tỉ số giữa nồng độ của dung dịch bị hấp phụ ở thời điểm cân bằng và nồng độ dung dịch ban đầu.
Hiệu suất hấp phụ được tính theo công thức:
( C C )
H . 1 0 0 %
C
i f
Trong đó: H: hiệu suất hấp phụ (%) Ci: nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l)
Cf: nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l)
Trong luận văn này chúng tôi chọn công thức . để tính tải trọng hấp phụ (dung lượng hấp phụ .