Đƣờng hấp phụ đẳng nhiệt là đƣờng mụ tả sự phụ thuộc giữa tải trọng hấp phụ vào nồng độ cõn bằng của chất hấp phụ trong dung dịch ( hay ỏp suất riờng phần trong pha khớ). Cỏc đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ cú thể xõy dựng tại một nhiệt độ nào đú bằng cỏch cho một lƣợng xỏc điịnh chất hấp phụ vào một lƣờng chất bị hấp phụ cú nồng độ đó biết, Sau một thời gian xỏc định nồng độ cõn bằng của chất bị hấp phụ tớnh theo cụng thức:
m = V.( Ci – Cf) (2.1) Trong đú: V: thể tớch dung dịch (l)
i
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cf : Nồng độ dung dịch khi đạt cõn bằng hấp phụ (mg/l) m: Khối lƣợng chất hấp phụ.
Để mụ tả quỏ trỡnh hấp phụ một lớp đơn phõn tử trờn bề mặt vật rắn , Phƣơng trỡnh langmuir đƣợc thiết lập trờn giả thuyết sau:
- Cỏc phõn tử đƣợc hấp phụ đơn lớp trờn bề mặt chất hấp phụ - Sự hấp phụ là chọn lọc
- Giữa cỏc phõn tử chất hấp phụ khụng cú tƣơng tỏc qua lại với nhau
- Bề mặt chất hấp phụ đồng nhất về năng lƣợng, nghĩa là sự hấp phụ xẩy ra trờn bất kỡ chỗ nào thỡ nhiệt hấp phụ vẫn là một giỏ trị khụng đổi. Núi cỏch khỏc, trờn bề mặt chất khụng cú những trung tõm hoạt động.
- Giữa cỏc phần tử trờn lớp bề mặt và bờn trong lớp thể tớch cú cõn bằng động học, nghĩa là ở trạng thỏi cõn bằng tốc độ hấp phụ bằng tốc độ giải hấp.
Phƣơng trỡnh hấp phụ đẳng nhiệt langmuir cú dạng:
f f c b c b q q . 1 . . max (2.2)
q: Tải trọng hấp phụ tại thời điểm cõn bằng qmax: Tải trọng hấp phụ cực đại
b: Hằng số
Khi b.Cf << 1 thỡ q = Qmax.b.Cf mụ tả vựng hấp phụ tuyến tớnh . Khi b.Cf >>1 thỡ q = Qmax mụ tả vựng bóo hũa hấp phụ
Khi nồng độ chất hấp phụ nằm giũa hai giới hạn trờn thỡ đƣờng đẳng nhiệt biểu diễn là một đoạn cong. Để xỏc định cỏc hằng số trong phƣơng trỡnh hấp phụ đẳng nhiệt langmuir cú thể sử dụng phƣơng phỏp đồ thị bằng cỏch đƣa phƣơng trỡnh trờn về phƣơng trỡnh đƣờng thẳng: ax ax 1 1 . . f f m m C C q Q Q b (2.3)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Xõy dựng đồ thị sự phụ thuộc Cf
q vào Cf sẽ xỏc định đƣợc cỏc hằng số trong phƣơng trỡnh : b, Qmax
tg = 1/Qmax ; ON = 1/ b.Qmax
Hỡnh 2.1. Đƣờng hấp phụ đẳngnhiệt langmuir và Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf