Phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich
• Giả thiết: - Do tương tác đẩy giữa các phần tử, phần tử hấp phụ sau bị đẩy bởi phần tử hấp phụ trước, do đó nhiệt hấp phụ giảm khi tăng nhiệt độ che phủ bề mặt.
- Do bề mặt không đồng nhất, các phần tử hấp phụ trước chiếm các trung tâm hấp phụ mạnh có nhiệt hấp phụ lớn hơn, về sau chỉ còn lại các trung tâm hấp phụ có nhiệt hấp phụ thấp hơn.
• Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich:
Qs = KF.Ceβ (1)
Qs: là hàm lượng chất bị hấp phụ tính cho 1 đơn vị khối lượng vật liệu (mg/g)
Ce: là nồng độ chất bị hấp phụ khi cân bằng động của quá trình hấp phụ đạt được (mg/l)
KF: Dung lượng hấp phụ: hằng số Freundlich biểu diễn ái lực hấp phụ Giá trị KF có thể sử dụng để so sánh khả năng hấp phụ của hệ đang khảo sát với các hệ khác, giá trị KF lớn ↔ hệ có khả năng hấp phụ cao.
β (=1/n): hằng số phi tuyến tính của đường đẳng hấp, biểu diễn tương đối cho sự bão hòa các vị trí hấp phụ trao đổi bề mặt (n: đại lượng đặc trưng cho tương tác hấp phụ của hệ)
Các hằng số Freundlich (KF và β) được xác định dựa theo phương trình (2), tuyến tính hóa từ phương trình (1):
ln Qs = ln KF + β ln Ce (2) [y = a.x + b] Loganepe hóa
28
Phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
• Giả thiết:
- Các phần tử được hấp phụ đơn lớp phân tử trên bề mặt chất hấp phụ (tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt tại mỗi trung tâm xác định).
- Sự hấp, phụ là chọn lọc (mỗi trung tâm chỉ hấp phụ một tiểu phân). - Giữa các phần tử chất hấp phụ không có tương tác qua lại với nhau. - Bề mặt chất hấp phụ đồng nhất về mặt năng lượng
• Đường đẳng hấp Langmuir :
Qe = KL.C
1+KLCe Qmax (3)
Qe: là hàm lượng chất bị hấp phụ bởi 1 g vật liệu (mg/g) tại thời điểm cân bằng động đạt được.
Qmax: là hàm lượng cực đại chất bị hấp phụ bởi 1 g vật liệu (mg/g) Ce: là nồng độ chất bị hấp phụ khi cân bằng động của quá trình hấp phụ đạt được (mg/l)
KL: hằng số Langmuir: biểu thị chỉ ái lực của vị trí liên kết trên bề mặt chất hấp phụ.
• Xác định các hằng số Langmuir (KL và Qmax) được xác định dựa theo phương trình (4), tuyến tính hóa từ phương trình (3):
= + Ce (4) [y = b + a.x] Tuyến tính
29 hóa
• Ý nghĩa của các hằng số Langmuir:
- Qmax: tìm ra khả năng xử lý cực đại của hệ hấp phụ qua đó tính được lượng vật liệu cần sử dụng cho một hàm lượng chất ô nhiễm nhất định.
30
CHƢƠNG 2:
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU